JP7433457B2 - Multi-step process for flowable gap-filled membranes - Google Patents

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Description

本明細書に記載の実施例は、概して、半導体処理の分野に関し、より具体的には、基板上の流動性間隙充填膜上で、例えば、同じ処理チャンバ内で、マルチステッププロセスを実行することに関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments described herein relate generally to the field of semiconductor processing, and more specifically to performing multi-step processes on flowable gap-filling films on substrates, e.g., within the same processing chamber. Regarding.

ナノメータ及びそれ以下のフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）を確実に生産することは、半導体デバイスの次世代超大規模集積（ＶＬＳＩ）及び極超大規模集積（ＵＬＳＩ）のための技術課題の１つである。回路技術の限界が押し上げられるにつれて、ＶＬＳＩ及びＵＬＳＩ技術の寸法が縮小することにより、処理能力に対する要求が増しつつある。集積回路構成要素の寸法が縮小されるにつれて（例えば、ナノメートル寸法で）、構成要素を製造するために使用される材料及びプロセスは、概して、満足なレベルの電気性能を得るために慎重に選択される。 Reliable production of nanometer and sub-nanometer features is one of the technological challenges for next generation very large scale integration (VLSI) and ultra large scale integration (ULSI) of semiconductor devices. As the limits of circuit technology are pushed, the shrinking dimensions of VLSI and ULSI technology are increasing the demands on processing power. As the dimensions of integrated circuit components shrink (e.g., in nanometer dimensions), the materials and processes used to manufacture the components generally have to be carefully selected to obtain a satisfactory level of electrical performance. be done.

集積回路構成要素の寸法が縮小すると、構成要素間の間隙がますます小さくなる可能性がある。より大きな寸法で同様の間隙を充填するのに適していたいくつかのプロセスは、より小さな寸法で間隙を充填するのに適していないことがある。したがって、集積回路のデバイスの満足な性能を維持しつつ、より小さな寸法で複雑なデバイスを形成することができるプロセス及び処理システムが必要とされている。 As the dimensions of integrated circuit components decrease, the gaps between the components may become smaller and smaller. Some processes that were suitable for filling similar gaps in larger dimensions may not be suitable for filling gaps in smaller dimensions. Accordingly, there is a need for processes and processing systems that can form complex devices in smaller dimensions while maintaining satisfactory performance of integrated circuit devices.

例は、半導体処理システムを含む。半導体処理システムは、処理チャンバと、システムコントローラとを含む。システムコントローラは、プロセッサとメモリとを含む。メモリは、プロセッサによって実行されると、システムコントローラに、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第１のプロセスを制御することと、膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第２のプロセスを制御することとを実行させる命令を記憶する。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。 Examples include semiconductor processing systems. A semiconductor processing system includes a processing chamber and a system controller. The system controller includes a processor and memory. The memory, when executed by the processor, causes the system controller to control a first process in the processing chamber to be performed on the substrate having the film deposited by the flowable process; and controlling a second process within the processing chamber to be executed. The first process involves stabilizing the bonds in the membrane to form a stabilized membrane. The second process involves densifying the stabilized film.

例はまた、半導体処理のための方法も含む。流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板は、処理チャンバ内に移送される。第１のプロセスは、処理チャンバ内で、基板上の膜上において実行される。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、処理チャンバ内で、基板上の膜上において実行される。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。 Examples also include methods for semiconductor processing. A substrate with a film deposited by a flowable process is transferred into a processing chamber. A first process is performed on a film on a substrate within a processing chamber. The first process involves stabilizing the bonds in the membrane to form a stabilized membrane. A second process is performed on the film on the substrate within the processing chamber. The second process involves densifying the stabilized film.

例は、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに動作を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を更に含む。動作は、処理システムの処理チャンバ内で第１のプロセスを実行するために、処理システムを制御することと、処理チャンバ内で第２のプロセスを実行するために、処理システムを制御することとを含む。第１のプロセスは、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、安定化された膜を有する基板上で実行される。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。 Examples further include non-transitory computer-readable storage media that store instructions that, when executed by the processor, cause the computer system to perform operations. The operations include controlling the processing system to perform a first process within a processing chamber of the processing system and controlling the processing system to perform a second process within the processing chamber. include. The first process is performed on a substrate having a film deposited by a flowable process. The first process involves stabilizing the bonds in the membrane to form a stabilized membrane. The second process is performed on a substrate with a stabilized film. The second process involves densifying the stabilized film.

本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されているより詳細な説明が、実施例を参照することによって得られ、それらの実施例のいくつかが添付図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、いくつかの例を示し、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではなく、本開示は、その他の等しく有効な例を許容しうることに留意されたい。 In order that the above-mentioned features of the disclosure may be understood in detail, a more detailed description, briefly summarized above, may be obtained by reference to the examples, some of which are illustrated in the accompanying drawings. has been done. It is noted, however, that the attached drawings illustrate some examples and therefore should not be considered as limiting the scope of the disclosure, which may tolerate other equally valid examples. .

いくつかの実施例によるマルチチャンバ処理システムの概略上面図を示す。1 illustrates a schematic top view of a multi-chamber processing system according to some embodiments. FIG. いくつかの実施例による、処理のための高圧環境及び処理のための低圧環境を作り出すように構成されている多圧処理チャンバの概略図を示す。1 illustrates a schematic diagram of a multi-pressure processing chamber configured to create a high-pressure environment for processing and a low-pressure environment for processing, according to some embodiments. FIG. 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。1 shows an example of a multi-pressure processing chamber according to an embodiment. 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。1 shows an example of a multi-pressure processing chamber according to an embodiment. 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。1 shows an example of a multi-pressure processing chamber according to an embodiment. 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。1 shows an example of a multi-pressure processing chamber according to an embodiment. いくつかの実施例による半導体処理のための方法のフローチャートである。1 is a flowchart of a method for semiconductor processing according to some embodiments. 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an intermediate semiconductor structure illustrating one aspect of the method of FIG. 7, according to an example. 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an intermediate semiconductor structure illustrating one aspect of the method of FIG. 7, according to an example. 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of an intermediate semiconductor structure illustrating one aspect of the method of FIG. 7, according to an example.

理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。 To facilitate understanding, where possible, the same reference numerals have been used to refer to identical elements common to the figures.

概して、本明細書に記載の例は、基板上に堆積された流動性間隙充填膜上の同じ処理チャンバ内でいくつかのプロセスを実行するための方法及び処理システムに関する。いくつかのプロセスは、流動性プロセスによって堆積された膜中の結合を安定化させ、続いて膜を高密度化することを含みうる。 In general, the examples described herein relate to methods and processing systems for performing several processes within the same processing chamber on a flowable gap-filling film deposited on a substrate. Some processes may include stabilizing the bonds in the film deposited by a flowable process and subsequently densifying the film.

流動性膜上で本明細書に記載の例示的なプロセスを実施することにより、膜の品質を改善することができる。流動性フィルムは、一般的に、間隙、特に高アスペクト比の間隙（例えば、深さ対幅のアスペクト比が１０：１より大きい）に流入する能力に使用される。流動性膜の品質は、一般に、密度が低く、不十分である。熱水浸漬を実施するプロセスを含む、流動性膜の品質を高めるよう、これまで試みられてきた。これらのプロセスは、異なるプロセスを各々が実施するいくつかのツール又は処理チャンバを使用して実施された。これらのプロセスを用いても、膜の品質は不十分なままでありうることが分かった。例えば、膜の湿式エッチング速度は、例えば膜全体の密度などの不均一性のために、膜のエッチングの深さに基づいて変化しうる。加えて、湿式エッチング速度は、変化しても、比較的高くなり、エッチング速度のいかなる偏差も結果に著しい差をもたらす可能性がある。これにより、間隙に異なる量の膜が残る可能性がある。本明細書に記載の例は、膜の品質を改善することができ、例えば、膜の密度を改善することができる。改善された密度は、より容易に制御することができ、エッチング速度からの偏差による結果の著しい差の影響を受けにくい、より均一でより低いエッチング速度を達成することができる。更に、そのような利点を達成するために、膜に対して実行される処理をより少なくし、処理及び待機時間を更に短縮することができる。処理及び待機時間を短縮することにより、最終製品を製造するためのコストを低減することができる。加えて、より高品質の膜は、用途によっては、改善された電気特性をもたらす可能性がある。これら及び／又は他の利益は、様々な例に従って達成されうる。 By performing the exemplary processes described herein on flowable membranes, membrane quality can be improved. Flowable films are commonly used for their ability to flow into gaps, particularly high aspect ratio gaps (eg, depth to width aspect ratio greater than 10:1). The quality of flowable membranes is generally poor, with low density. Previous attempts have been made to improve the quality of flowable membranes, including processes that carry out hot water immersion. These processes were performed using several tools or processing chambers, each performing a different process. It has been found that even with these processes, the quality of the membranes can remain unsatisfactory. For example, the wet etch rate of a film may vary based on the depth of the film etch due to non-uniformities such as density across the film. Additionally, wet etch rates, even when varied, can be relatively high, and any deviation in etch rate can result in significant differences in results. This can leave different amounts of film in the gap. Examples described herein can improve the quality of the membrane, for example, can improve the density of the membrane. Improved density can achieve more uniform and lower etch rates that can be more easily controlled and less susceptible to significant differences in results due to deviations from the etch rate. Furthermore, to achieve such benefits, less processing may be performed on the membrane, further reducing processing and waiting times. By reducing processing and waiting times, the cost to manufacture the final product can be reduced. In addition, higher quality membranes may provide improved electrical properties in some applications. These and/or other benefits may be achieved according to various examples.

様々な異なる例を以下に記載する。本明細書では、基板上のフィン間に分離構造（例えば、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ））を形成する文脈で、いくつかの例を説明する。このような処理によって形成される分離構造は、例えば、フィン電界効果トランジスタ（ＦｉｎＦＥＴ）で実施することができる。これらの例は、様々な態様の理解のために提供される。その他の例は、異なる文脈で実施されうる。例えば、いくつかの例は、流動性プロセス（例えば、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）又はスピンオン）によって任意の下位の構造上に堆積された任意の膜で実施することができる。異なる例の複数の特徴は、プロセスフロー又はシステムにおいてまとめて説明されうるが、複数の特徴は各々、別個に、又は個別に、及び／又は異なるプロセスフロー若しくは異なるシステムにおいて実施されうる。加えて、様々なプロセスフローは、順に実行されるものとして説明されている。他の例は、異なる順序で、及び／又はより多い又はより少ない工程で、プロセスフローを実装することができる。 Various different examples are described below. Several examples are described herein in the context of forming isolation structures (eg, shallow trench isolation (STI)) between fins on a substrate. The isolation structure formed by such a process can be implemented, for example, with a fin field effect transistor (FinFET). These examples are provided for understanding of various aspects. Other examples may be implemented in different contexts. For example, some examples can be performed with any film deposited on any underlying structure by a flowable process (eg, flowable chemical vapor deposition (FCVD) or spin-on). Although features of different examples may be described together in a process flow or system, each feature may be implemented separately or individually and/or in different process flows or different systems. Additionally, various process flows are described as being executed in sequence. Other examples may implement the process flow in a different order and/or with more or fewer steps.

図１は、いくつかの実施例によるマルチチャンバ処理システム１００の概略上面図を示す。一般に、マルチチャンバ基板処理システムは、高圧及び低圧などの異なる環境でプロセスを実行するように構成されている少なくとも１つの処理チャンバを含む。 FIG. 1 shows a schematic top view of a multi-chamber processing system 100 according to some embodiments. Generally, a multi-chamber substrate processing system includes at least one processing chamber configured to perform processes in different environments, such as high pressure and low pressure.

処理システム１００は、２つの移送チャンバ１０２、１０４と、移送チャンバ１０２、１０４内にそれぞれ配置された移送ロボット１０６、１０８と、移送チャンバ１０２、１０４のそれぞれに連結されて配置された処理チャンバ１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０と、第１の移送チャンバ１０２に連結されて配置された２つのガス抜きチャンバ１２２と、２つの移送チャンバ１０２、１０４の各々に連結され、かつ２つの移送チャンバ１０２と１０４との間に配置された通過チャンバ１２４と、コントローラ１２６とを含む。処理システム１００は、ロードロックチャンバ１２８及びファクトリインターフェースモジュール１３０を更に含むことができる。 Processing system 100 includes two transfer chambers 102, 104, transfer robots 106, 108 disposed within transfer chambers 102, 104, respectively, and a processing chamber 110 disposed coupled to transfer chambers 102, 104, respectively. 112, 114, 116, 118, 120, two degassing chambers 122 disposed in connection with the first transfer chamber 102, and two transfer chambers connected to each of the two transfer chambers 102, 104 and It includes a passage chamber 124 disposed between 102 and 104 and a controller 126. Processing system 100 may further include a load lock chamber 128 and a factory interface module 130.

第１の移送チャンバ１０２は、隣接する処理チャンバ１１０、１１２、及びガス抜きチャンバ１２２とインターフェースで連結する中央真空チャンバである。第１の移送チャンバ１０２は、処理チャンバ１１０、１１２、ガス抜きチャンバ１２２、通過チャンバ１２４、及び２つのロードロックチャンバ１２８と連結される。処理チャンバ１１０、１１２及びガス抜きチャンバ１２２の各々は、それぞれのチャンバと第１の移送チャンバ１０２との間に配置された分離バルブを有する。また、通過チャンバ１２４及びロードロックチャンバ１２８は、それぞれのチャンバ１２４、１２８と第１の移送チャンバ１０２との間に配置されたそれぞれの分離バルブを有する。各分離バルブは、それぞれのチャンバが、第１の移送チャンバ１０２から流体的に分離され、かつ第１の移送チャンバ１０２に流体接続できるようにする。チャンバの分離バルブは、それぞれのチャンバが、例えば、第１の移送チャンバ１０２とは異なるレベルの圧力で動作できるようにし、それぞれのチャンバ内で使用される又はそれぞれのチャンバ内に導入される任意のガスが第１の移送チャンバ１０２内に導入されることを防止する。各ロードロックチャンバ１２８は、外部環境に対して開かれた、例えば、ファクトリインターフェースモジュール１３０に対して開かれたドアを有する。 First transfer chamber 102 is a central vacuum chamber that interfaces with adjacent processing chambers 110 , 112 and degassing chamber 122 . The first transfer chamber 102 is coupled with processing chambers 110 , 112 , a degassing chamber 122 , a pass-through chamber 124 , and two load-lock chambers 128 . Each of the processing chambers 110 , 112 and the degassing chamber 122 has an isolation valve disposed between the respective chamber and the first transfer chamber 102 . The pass-through chamber 124 and load-lock chamber 128 also have respective isolation valves disposed between the respective chambers 124, 128 and the first transfer chamber 102. Each isolation valve allows a respective chamber to be fluidly isolated from and fluidly connected to the first transfer chamber 102. The chamber isolation valves allow each chamber to operate at a different level of pressure than, for example, the first transfer chamber 102, and any pressure used or introduced into the respective chamber. Gas is prevented from being introduced into the first transfer chamber 102. Each load lock chamber 128 has a door open to the outside environment, eg, to the factory interface module 130.

第２の移送チャンバ１０４は、隣接する処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０とインターフェースで連結する中央真空チャンバである。第２の移送チャンバ１０４は、処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０及び通過チャンバ１２４に連結される。処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０の各々は、それぞれのチャンバと第２の移送チャンバ１０４との間に配置された分離バルブを有する。通過チャンバ１２４はまた、それぞれのチャンバ１２４と第２の移送チャンバ１０４との間に配置されたそれぞれの分離バルブを有する。各分離バルブは、それぞれのチャンバが第２の移送チャンバ１０４から流体的に分離できるようにする。チャンバの分離バルブは、それぞれのチャンバが、例えば、第２の移送チャンバ１０４とは異なるレベルの圧力で動作できるようにし、それぞれのチャンバ内で使用されるか又はそれぞれのチャンバ内に導入される任意のガスが第２の移送チャンバ１０４内に導入されることを防止する。 The second transfer chamber 104 is a central vacuum chamber that interfaces with adjacent processing chambers 114, 116, 118, 120. Second transfer chamber 104 is coupled to processing chambers 114 , 116 , 118 , 120 and transit chamber 124 . Each of the processing chambers 114, 116, 118, 120 has an isolation valve disposed between the respective chamber and the second transfer chamber 104. The transit chambers 124 also have respective isolation valves disposed between the respective chambers 124 and the second transfer chamber 104. Each isolation valve allows a respective chamber to be fluidly isolated from the second transfer chamber 104. The chamber isolation valves allow each chamber to operate at a different level of pressure than, for example, the second transfer chamber 104, and any pressure used or introduced into the respective chamber. gas from being introduced into the second transfer chamber 104.

第１の移送チャンバ１０２及び第２の移送チャンバ１０４は、冷却チャンバ又は予熱チャンバを備えうる通過チャンバ１２４によって分離される。また、通過チャンバ１２４は、第１の移送チャンバ１０２と第２の移送チャンバ１０４とが異なる圧力で動作する場合に、基板の取り扱い中ポンプダウン（ｐｕｍｐｅｄ ｄｏｗｎ）又は換気されてもよい。 The first transfer chamber 102 and the second transfer chamber 104 are separated by a transit chamber 124, which may include a cooling or preheating chamber. The transit chamber 124 may also be pumped down or vented during substrate handling if the first transfer chamber 102 and the second transfer chamber 104 operate at different pressures.

図示されていないが、ガス及び圧力制御システム（例えば、複数の真空ポンプを含む）が、各移送チャンバ１０２、１０４、各通過チャンバ１２４、及び処理チャンバ及びガス抜きチャンバ１１０－１２２の各々と流体連結して配置され、それぞれのチャンバ内の圧力を独立して調節する。ガス及び圧力制御システムは、１つ又は複数のガスポンプ（例えば、ターボポンプ、クライオポンプ、粗引きポンプなど）、ガス源、種々のバルブ、及び種々のチャンバに流体連結された導管を含みうる。ガス及び圧力制御システムは、任意のチャンバをターゲット圧力に維持することができる。 Although not shown, a gas and pressure control system (e.g., including a plurality of vacuum pumps) is in fluid communication with each transfer chamber 102, 104, each pass-through chamber 124, and each of the processing and degassing chambers 110-122. and are arranged to independently adjust the pressure within each chamber. The gas and pressure control system may include one or more gas pumps (eg, turbo pumps, cryopumps, roughing pumps, etc.), gas sources, various valves, and conduits fluidly connected to various chambers. A gas and pressure control system can maintain any chamber at a target pressure.

処理システム１００は、処理システム１００の動作、プロセス、又は機能を制御するようにプログラムされるコントローラ１２６によって自動化される。コントローラ１２６は、基板を処理するために、処理システム１００のチャンバのそれぞれに対して個々の動作を行うことができる。例えば、コントローラ１２６は、処理システム１００のチャンバ１０２－１２４の直接制御を使用して、又はチャンバ１０２－１２４に関連するコントローラを制御することによって、処理システム１００の動作を制御しうる。動作中、コントローラ１２６は、処理システム１００の性能を調整するために、それぞれのチャンバからのデータ収集及びフィードバックを可能にする。コントローラ１２６は、一般に、プロセッサ１３２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）又は他のプロセッサ）、メモリ１３４、及びサポート回路１３６を含むことができる。プロセッサ１３２は、産業用設定において使用することができる汎用プロセッサの任意の形態のうちの１つでありうる。メモリ１３４（例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体）は、プロセッサによってアクセス可能であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、又は任意の他の形態のデジタルストレージ、ローカル又はリモートなどの１つ又は複数のメモリでありうる。サポート回路１３６は、プロセッサに連結することができ、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源などを備えうる。本明細書で開示される様々な方法は、一般に、例えばソフトウェアルーチンとして、メモリ１３６に記憶されたコンピュータ命令コードをプロセッサ１３２が実行することによって、プロセッサ１３２の制御下で実装されうる。コンピュータ命令コードがプロセッサ１３２によって実行されると、プロセッサ１３２は、様々な方法に従って、チャンバを制御して処理を実行し、及び／又はチャンバ内の処理を制御する。 Processing system 100 is automated by a controller 126 that is programmed to control operations, processes, or functions of processing system 100. Controller 126 can perform individual operations on each of the chambers of processing system 100 to process substrates. For example, controller 126 may control operation of processing system 100 using direct control of chambers 102-124 of processing system 100 or by controlling controllers associated with chambers 102-124. During operation, controller 126 enables data collection and feedback from each chamber to adjust the performance of processing system 100. Controller 126 may generally include a processor 132 (eg, a central processing unit (CPU) or other processor), memory 134, and support circuitry 136. Processor 132 may be one of any form of general purpose processor that can be used in an industrial setting. Memory 134 (e.g., a non-transitory computer-readable storage medium) is accessible by the processor and may include random access memory (RAM), read-only memory (ROM), a floppy disk, a hard disk, or any other form of digital storage. , local or remote. Support circuitry 136 may be coupled to the processor and may include cache, clock circuitry, input/output subsystems, power supplies, and the like. The various methods disclosed herein may generally be implemented under the control of processor 132, such as by processor 132 executing computer instruction code stored in memory 136, such as as a software routine. When the computer instruction code is executed by processor 132, processor 132 controls the chamber to perform processing and/or control processing within the chamber according to various methods.

基板（図示せず）は、ロードロックチャンバ１２８を通して処理システム１００にロードされる。例えば、ファクトリインターフェースモジュール１３０が存在する場合、人間オペレータ又は自動化された基板ハンドリングシステムのいずれかから、１つ又は複数の基板、例えばウエハ、ウエハのカセット、又はウエハの封入ポッドを受容する役割を担うことになるだろう。ファクトリインターフェースモジュール１３０は、適用可能であれば、基板のカセット又はポッドを開き、基板をロードロックチャンバ１２８との間で移動させることができる。第１の移送チャンバ１０２は、ロードロックチャンバ１２８から基板を受け取り、基板は、通過チャンバ１２４を介することを含め、移送チャンバ１０２、１０４全体にわたって移送することができる。様々なチャンバ１１０－１２２は、移送チャンバ１０２、１０４から基板を受け取り、基板を処理し、基板を移送チャンバ１０２、１０４に戻すことができるようにする。 A substrate (not shown) is loaded into processing system 100 through load lock chamber 128. For example, a factory interface module 130, if present, is responsible for receiving one or more substrates, such as wafers, cassettes of wafers, or containment pods of wafers, from either a human operator or an automated substrate handling system. It's going to happen. Factory interface module 130 can open cassettes or pods of substrates and move substrates to and from load lock chamber 128, if applicable. The first transfer chamber 102 receives the substrate from the load-lock chamber 128, and the substrate can be transferred throughout the transfer chambers 102, 104, including through the pass-through chamber 124. Various chambers 110-122 allow substrates to be received from transfer chambers 102, 104, processed, and returned to transfer chambers 102, 104.

通常の動作では、基板がロードされたカセットはファクトリインターフェースモジュール１３０からドアを通ってロードロックチャンバ１２８内に配置され、ドアが閉じられる。次いで、ロードロックチャンバ１２８は、第１の移送チャンバ１０２と同じ圧力まで排気され、ロードロックチャンバ１２８と第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開放される。第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、所定の位置に移動され、１つの基板がロードロックチャンバ１２８から取り外される。ロードロックチャンバ１２８は、好ましくは、１つの基板がカセットから取り外されるようにエレベータ機構を備えており、エレベータは、ウエハのスタックをカセット内で移動させ、別のウエハを移送面内に位置付けることにより、ロボットブレード上に位置付けることができるようにする。 In normal operation, a cassette loaded with substrates is placed from the factory interface module 130 through a door into the load lock chamber 128 and the door is closed. The load lock chamber 128 is then evacuated to the same pressure as the first transfer chamber 102 and the isolation valve between the load lock chamber 128 and the first transfer chamber 102 is opened. The transfer robot 106 within the first transfer chamber 102 is moved into position and one substrate is removed from the load lock chamber 128. The load lock chamber 128 preferably includes an elevator mechanism to allow one substrate to be removed from the cassette by moving the stack of wafers within the cassette and positioning another wafer within the transfer plane. , so that it can be positioned on the robot blade.

次いで、第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板が処理チャンバ位置と位置合わせされるように、基板と共に回転する。処理チャンバは、任意の有毒ガスが流され、移送チャンバと同じ圧力レベルにされ、処理チャンバと第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開かれる。次いで、移送ロボット１０６は、ウエハを処理チャンバ内に移動させ、そこで移送ロボット１０６から持ち上げられる。移送ロボット１０６は次に、処理チャンバから後退し、分離バルブが閉じられる。次いで、処理チャンバは、一連の動作を経て、ウエハ上で特定のプロセスを実行する。完了すると、処理チャンバは、第１の移送チャンバ１０２と同じ環境に戻され、分離バルブが開かれる。移送ロボット１０６は、処理チャンバからウエハを取り外し、次いで、別の動作のために別の処理チャンバに移動させ、第２の移送チャンバ１０４に移送するために通過チャンバ１２４に移動させるか、又はウエハのカセット全体が処理されたときに処理システム１００から除去されるロードロックチャンバ１２８内に置き換えるかのいずれかである。 The transfer robot 106 within the first transfer chamber 102 then rotates with the substrate such that the substrate is aligned with the processing chamber position. The processing chamber is flushed with any toxic gases and brought to the same pressure level as the transfer chamber, and the isolation valve between the processing chamber and the first transfer chamber 102 is opened. Transfer robot 106 then moves the wafer into the processing chamber where it is lifted from transfer robot 106. Transfer robot 106 is then withdrawn from the processing chamber and the isolation valve is closed. The processing chamber then goes through a series of operations to perform a particular process on the wafer. Once completed, the processing chamber is returned to the same environment as the first transfer chamber 102 and the isolation valve is opened. The transfer robot 106 removes the wafer from the processing chamber, then transfers it to another processing chamber for another operation, transfers it to a pass chamber 124 for transfer to a second transfer chamber 104, or transfers the wafer to a pass chamber 124 for transfer to a second transfer chamber 104. Either replaced in load lock chamber 128 which is removed from processing system 100 when the entire cassette has been processed.

移送ロボット１０６が基板を通過チャンバ１２４に移動させる場合、第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板が通過チャンバ１２４の位置と位置合わせされるように、基板と共に回転する。通過チャンバ１２４は、移送チャンバと同じ圧力レベルにされ、通過チャンバ１２４と第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開かれる。次いで、移送ロボット１０６は、ウエハを通過チャンバ１２４内に移動させ、そこで移送ロボット１０６から持ち上げられる。次いで、移送ロボット１０６は、通過チャンバ１２４から後退し、分離バルブが閉じられる。次いで、通過チャンバ１２４は、第２の移送チャンバ１０４と同じ環境（例えば、圧力を含む）にされうる。通過チャンバ１２４が第２の移送チャンバ１０４と同じ環境に戻されると、通過チャンバ１２４と第２の移送チャンバ１０４との間の分離バルブが開かれる。移送ロボット１０８は、通過チャンバ１２４からウエハを取り外し、分離バルブを閉じる。次いで、移送ロボット１０８は、別の動作のために、第２の移送チャンバ１０４に連結された別の処理チャンバに基板を移動させる。移送ロボット１０８は、第１の移送チャンバ１０２に連結された処理チャンバに基板を移動させる移送ロボット１０８に対して、上述したような第２の移送チャンバ１０４に連結された別の処理チャンバに基板を移動させることができる。 When the transfer robot 106 moves a substrate to the pass-through chamber 124 , the transfer robot 106 in the first transfer chamber 102 rotates with the substrate such that the substrate is aligned with the position of the pass-through chamber 124 . The transit chamber 124 is brought to the same pressure level as the transfer chamber and the isolation valve between the transit chamber 124 and the first transfer chamber 102 is opened. Transfer robot 106 then moves the wafer into pass-through chamber 124 where it is lifted from transfer robot 106 . The transfer robot 106 is then retracted from the transit chamber 124 and the isolation valve is closed. The transit chamber 124 may then be subjected to the same environment (eg, including pressure) as the second transfer chamber 104. When the transit chamber 124 is returned to the same environment as the second transfer chamber 104, the isolation valve between the transit chamber 124 and the second transfer chamber 104 is opened. Transfer robot 108 removes the wafer from transit chamber 124 and closes the isolation valve. Transfer robot 108 then moves the substrate to another processing chamber coupled to second transfer chamber 104 for another operation. Transfer robot 108 transfers substrates to another processing chamber coupled to second transfer chamber 104 as described above for transfer robot 108 to transfer substrates to a processing chamber coupled to first transfer chamber 102 . It can be moved.

移送ロボット１０８は、次いで、基板が通過チャンバ１２４を通って第２の移送チャンバ１０４内に受け取られた動作の逆のシーケンスなどによって、第１の移送チャンバ１０２への移送のために、基板を通過チャンバ１２４に移動させることができる。第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板を別の動作のために別の処理チャンバに移動させることができ、又はウエハのカセット全体が処理されたときに処理システム１００から取り外されるロードロックチャンバ１２８内に置き換えることができる。移送ロボット１０６、１０８は、異なる処理チャンバ間で基板を支持し、移動させるロボットアーム１０７、１０９をそれぞれ含む。 The transfer robot 108 then passes the substrate for transfer to the first transfer chamber 102, such as by a reverse sequence of operations in which the substrate is received through the pass chamber 124 and into the second transfer chamber 104. It can be moved to chamber 124. A transfer robot 106 in the first transfer chamber 102 can move the substrate to another processing chamber for another operation, or a load that can be removed from the processing system 100 when the entire cassette of wafers has been processed. It can be replaced within the lock chamber 128. Transfer robots 106, 108 include robotic arms 107, 109, respectively, that support and move substrates between different processing chambers.

処理チャンバ１１０－１２０は、任意の適切な処理チャンバとすることができ、又はそれを含むことができる。処理チャンバ１１０－１２０のうちの１つ又は複数は、チャンバ内の異なる圧力などの異なる環境を使用して、基板上で処理を実行するように構成されたチャンバである。様々な例を以下に記載する。処理チャンバ１１０－１２０のための他の例示的な処理チャンバは、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）チャンバ、急速熱アニール（ＲＴＡ）又は急速熱プロセス（ＲＴＰ）チャンバなどを含む。 Processing chambers 110-120 can be or include any suitable processing chambers. One or more of the processing chambers 110-120 are chambers configured to perform processing on a substrate using different environments, such as different pressures within the chamber. Various examples are described below. Other exemplary processing chambers for processing chambers 110-120 include a chemical vapor deposition (CVD) chamber, an atomic layer deposition (ALD) chamber, a reactive ion etch (RIE) chamber, a rapid thermal anneal (RTA) or including rapid thermal process (RTP) chambers, etc.

他の処理システムは、他の構成にすることができる。例えば、より多くの又はより少ない処理チャンバが、移送装置に連結されてもよい。図示された例では、移送装置は、移送チャンバ１０２、１０４と、通過チャンバ１２４とを含む。他の例では、より少ない若しくはより多い移送チャンバ、通過チャンバ、及び／又は１つ若しくは複数の保持チャンバが、処理システム内の移送装置として実装されうる。 Other processing systems may have other configurations. For example, more or fewer processing chambers may be coupled to the transfer device. In the illustrated example, the transfer device includes transfer chambers 102, 104 and a passage chamber 124. In other examples, fewer or more transfer chambers, pass-through chambers, and/or one or more holding chambers may be implemented as transfer devices within the processing system.

図２は、基板を処理するための高圧環境と、基板を処理するための低圧環境とを作り出すように構成されている、多圧処理チャンバ２００の概略図を示す。多圧処理チャンバ２００は、第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４を含む。第１のチャンバ２０２は、第２のチャンバ２０４内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ２０４は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ２０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。第１のチャンバ２０２内の圧力は、第２のチャンバ２０４内の圧力とは独立して制御することができる。 FIG. 2 shows a schematic diagram of a multi-pressure processing chamber 200 configured to create a high pressure environment for processing substrates and a low pressure environment for processing substrates. Multipressure processing chamber 200 includes a first chamber 202 and a second chamber 204. The first chamber 202 is disposed within a second chamber 204 and may be considered an inner chamber, and the second chamber 204 may be considered an outer chamber. Furthermore, as will be apparent from the description below, the first chamber 202 can be configured to enable high pressure processing and may further be considered a high pressure chamber. The first chamber 202 and the second chamber 204 may optionally be fluidly connected together and configured to allow low pressure processing. The pressure within the first chamber 202 can be controlled independently of the pressure within the second chamber 204.

制御された多圧処理チャンバ２００は、ガス供給システム２０６、真空処理システム２０８、及びコントローラ２１０を更に含む。いくつかの例では、ガス供給システム２０６及び真空処理システム２０８は、図１の処理システム１００のガス及び圧力制御システムの少なくとも一部である。いくつかの例では、処理システム１００のコントローラ１２６は、コントローラ２１０でありうるか、又はこれを含みうる。 Controlled multipressure processing chamber 200 further includes a gas supply system 206, a vacuum processing system 208, and a controller 210. In some examples, gas supply system 206 and vacuum processing system 208 are at least part of the gas and pressure control system of processing system 100 of FIG. In some examples, controller 126 of processing system 100 may be or include controller 210.

ガス供給システム２０６は、例えば、ガス流導管によって、第１のチャンバ２０２に流体的に連結され、第１のチャンバ２０２を加圧及び減圧するように動作可能である。第１のチャンバ２０２は、ガス供給システム２０６からプロセスガスを受け取り、高圧、例えば少なくとも１バールの圧力を確立する高圧処理チャンバである。プロセスガスは、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、蒸気（Ｈ２Ｏ）、アンモニアガス（ＮＨ３）など、又はこれらの組合せであるか、又はこれらを含むことができる。ガス供給システム２０６は、第１のチャンバにプロセスガスを供給するために、例えば、コントローラ２１０によって、制御可能である、ガスパネル、導管、及びバルブの組み合わせを含むことができ、第１のチャンバは、多圧処理チャンバ２００内で実行される異なるプロセスのための異なるプロセスガス組成物を有しうる。第１のチャンバ２０２を加圧するために、ガス供給システム２０６は、第１のチャンバ２０２にプロセスガスを導入する。ガス供給システム２０６は、第１のチャンバ２０２からプロセスガスを排気するための排気システム２１２を含むことができ、それによって第１のチャンバ２０２を減圧する。 A gas supply system 206 is fluidly coupled to the first chamber 202, such as by a gas flow conduit, and is operable to pressurize and depressurize the first chamber 202. The first chamber 202 is a high pressure processing chamber that receives process gas from a gas supply system 206 and establishes a high pressure, for example a pressure of at least 1 bar. Process gases include oxygen gas (O 2 ), ozone gas (O 3 ), nitrous oxide (N 2 O), nitric oxide (NO), steam (H 2 O), ammonia gas (NH 3 ), or the like. or a combination of these. Gas supply system 206 can include a combination of gas panels, conduits, and valves, controllable, for example, by controller 210, to supply process gas to the first chamber, the first chamber being , may have different process gas compositions for different processes performed within multipressure processing chamber 200. To pressurize first chamber 202 , gas supply system 206 introduces a process gas into first chamber 202 . Gas supply system 206 can include an exhaust system 212 for exhausting process gas from first chamber 202, thereby depressurizing first chamber 202.

いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ２００は、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）２１４を含む。そのような実施態様では、ＲＰＳ２１４は、例えば、ガス流導管によって、ガス供給システム２０６に流体連結される。ＲＰＳ２１４は、第１のチャンバ２０２に更に流体連結される。ガス供給システム２０６から流れるプロセスガスは、ＲＰＳ２１４内のプラズマ内で点火されうる。ＲＰＳ２１４内のプラズマからの廃水は、第１のチャンバ２０２に流入しうる。ＲＰＳ２１４は、例えば、容量結合プラズマ源又は誘導結合プラズマ源とすることができる。 In some implementations, multipressure processing chamber 200 includes a remote plasma source (RPS) 214. In such embodiments, RPS 214 is fluidly coupled to gas supply system 206, for example, by a gas flow conduit. RPS 214 is further fluidly coupled to first chamber 202 . Process gases flowing from gas supply system 206 may be ignited within the plasma within RPS 214 . Waste water from the plasma within RPS 214 may flow into first chamber 202 . RPS 214 can be, for example, a capacitively coupled plasma source or an inductively coupled plasma source.

真空処理システム２０８は、例えば、ガス流導管によって、第２のチャンバ２０４に流体連結され、第２のチャンバ２０４の圧力を、真空又はほぼ真空圧力などの低圧に制御するように動作可能である。低圧は、例えば、１０ミリトール程度の低圧でありうる。例えば、真空処理システム２０８は、第２のチャンバ２０４内の圧力を真空近くまで下げることによって、基板を処理するための適切な低圧環境を生成する。 A vacuum processing system 208 is fluidly coupled to the second chamber 204, eg, by a gas flow conduit, and is operable to control the pressure in the second chamber 204 to a low pressure, such as a vacuum or near vacuum pressure. The low pressure can be, for example, as low as 10 mTorr. For example, vacuum processing system 208 reduces the pressure within second chamber 204 to near vacuum, thereby creating a suitable low pressure environment for processing the substrate.

第１のチャンバ２０２と第２のチャンバ２０４との間に、バルブアセンブリ２１６が配置され、第１のチャンバ２０２内の圧力を第２のチャンバ２０４内の圧力から分離するように構成される。したがって、第１のチャンバ２０２内の高圧環境は、第２のチャンバ２０４内の環境から分離され密閉されうる。バルブアセンブリ２１６は、第１のチャンバ２０２を第２のチャンバ２０４に流体接続するために、及び／又は基板が多圧処理チャンバ２００から移送できるようにするために、開放可能である。 A valve assembly 216 is disposed between the first chamber 202 and the second chamber 204 and is configured to isolate the pressure within the first chamber 202 from the pressure within the second chamber 204. Accordingly, the high pressure environment within the first chamber 202 may be isolated and sealed from the environment within the second chamber 204. Valve assembly 216 is openable to fluidly connect first chamber 202 to second chamber 204 and/or to allow substrates to be transferred from multipressure processing chamber 200.

いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ２００は、多圧処理チャンバ２００に接続され、外部環境に接続されたフォアライン２１８を含む。分離バルブ２２０は、フォアライン２１８に沿って配置され、第２のチャンバ２０４内の圧力を外部環境の圧力から分離する。分離バルブ２２０は、第２のチャンバ２０４内の圧力を調整し、第２のチャンバ２０４内のガスを放出するように動作させることができる。分離バルブ２２０は、第２のチャンバ２０４内の圧力を調整するために、真空処理システム２０８と連動して動作させることができる。 In some implementations, multi-pressure processing chamber 200 includes a foreline 218 connected to multi-pressure processing chamber 200 and connected to the external environment. Isolation valve 220 is positioned along foreline 218 to isolate the pressure within second chamber 204 from the pressure of the external environment. Isolation valve 220 can be operated to regulate the pressure within second chamber 204 and vent gas within second chamber 204 . Isolation valve 220 can be operated in conjunction with vacuum processing system 208 to regulate the pressure within second chamber 204 .

一般に、基板は、多圧処理チャンバ２００内の第１のチャンバ２０２内に配置されつつ、いくつかのプロセスによって処理されうる。例えば、基板は、第１のチャンバ２０２内のペデスタル（図示せず）に移すことができる。いくつかの例では、基板の第１のチャンバ２０２への移送は、バルブアセンブリ２１６を通して行うことができる。基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されると、バルブアセンブリ２１６は、第１のチャンバ２０２の内部空間と第２のチャンバ２０４の内部空間とを流体連結して開いた状態を維持することができる。したがって、真空処理システム２０８は、バルブアセンブリ２１６が開いている間に、第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４内の圧力をポンプダウンすることができる。よって、基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されている間に、基板上で低圧処理を実行することができる。低圧処理は、ガス供給システム２０６から第１のチャンバ２０２内にプロセスガスを流すことを含むことができ、これは、真空処理システム２０８によって排気することができる。いくつかの例では、低圧処理は、ＲＰＳ２１４内で点火されるプラズマを使用することを含みうる。 Generally, a substrate may be processed through a number of processes while being placed within a first chamber 202 within multipressure processing chamber 200. For example, the substrate can be transferred to a pedestal (not shown) within the first chamber 202. In some examples, transfer of the substrate to first chamber 202 can occur through valve assembly 216. When a substrate is placed on the pedestal within the first chamber 202, the valve assembly 216 fluidly couples the interior space of the first chamber 202 and the interior space of the second chamber 204 to remain open. can do. Thus, the vacuum processing system 208 can pump down the pressure within the first chamber 202 and the second chamber 204 while the valve assembly 216 is open. Thus, low pressure processing can be performed on the substrate while it is placed on the pedestal within the first chamber 202. Low pressure processing can include flowing process gas from gas supply system 206 into first chamber 202, which can be evacuated by vacuum processing system 208. In some examples, low pressure processing may include using a plasma ignited within the RPS 214.

加えて、基板を第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置した状態で、第１のチャンバ２０２の内部空間を第２のチャンバ２０４の内部空間から流体的に分離するために、バルブアセンブリ２１６を閉じることができる。ガス供給システム２０６は、バルブアセンブリ２１６を閉じた状態で、第１のチャンバ２０２内に高圧を作り出すことができる。したがって、基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されている間に、基板上で高圧処理を行うことができる。高圧処理は、ガス供給システム２０６から第１のチャンバ２０２内にプロセスガスを流すことを含みうる。いくつかの例では、高圧処理は、ＲＰＳ２１４内で点火されたプラズマを使用することを含みうる。 In addition, a valve assembly 216 is configured to fluidically isolate the interior space of the first chamber 202 from the interior space of the second chamber 204 with the substrate disposed on the pedestal within the first chamber 202. Can be closed. Gas supply system 206 can create high pressure within first chamber 202 with valve assembly 216 closed. Thus, high pressure processing can be performed on the substrate while it is placed on the pedestal within the first chamber 202. High pressure processing may include flowing process gas into first chamber 202 from gas supply system 206. In some examples, high pressure processing may include using a plasma ignited within the RPS 214.

図３～図６は、基板を処理するための多圧処理チャンバの様々な例を示す。これらの多圧処理チャンバのチャンバの圧力は、図２に関して説明したものと類似のシステムを使用して制御することができる。 3-6 illustrate various examples of multi-pressure processing chambers for processing substrates. The chamber pressure of these multipressure processing chambers can be controlled using a system similar to that described with respect to FIG.

図３を参照すると、多圧処理チャンバ３００は、第１のチャンバ３０２と、ペデスタル３０４と、第２のチャンバ３０６と、コントローラ（例えば、コントローラ１２６）とを含む。以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ３０２は、第２のチャンバ３０６内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ３０６は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ３０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。 Referring to FIG. 3, multipressure processing chamber 300 includes a first chamber 302, a pedestal 304, a second chamber 306, and a controller (eg, controller 126). As will be apparent from the description below, the first chamber 302 is disposed within a second chamber 306 and may be considered an inner chamber, and the second chamber 306 may be considered an outer chamber. . Furthermore, as will be apparent from the description below, the first chamber 302 can be configured to enable high pressure processing and may further be considered a high pressure chamber. The first chamber 302 and the second chamber 306 may optionally be fluidly connected together and configured to allow low pressure processing.

多圧処理チャンバ３００は、真空処理システム２０８と類似の真空処理システム（図示せず）と、図２に関して説明したガス供給システム２０６と類似のガス供給システム３０７とを更に含む。例えば、ガス供給システム３０７は、注入ライン３０７ａ及び排気ライン３０７ｂを含む。プロセスガスは、注入ライン３０７ａを通って第１のチャンバ３０２に導入され、プロセスガスは、排気ライン３０７ｂを通って第１のチャンバ３０２から排気される。いくつかの例では、多圧処理チャンバ３００はＲＰＳを含むことができ、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に流れるプラズマ放出物のために注入ライン３０７ａに連結されうる。 Multipressure processing chamber 300 further includes a vacuum processing system (not shown) similar to vacuum processing system 208 and a gas supply system 307 similar to gas supply system 206 described with respect to FIG. For example, gas supply system 307 includes an injection line 307a and an exhaust line 307b. Process gas is introduced into first chamber 302 through injection line 307a, and process gas is exhausted from first chamber 302 through exhaust line 307b. In some examples, multipressure processing chamber 300 can include an RPS and can be coupled to injection line 307a for plasma effluent flowing from the RPS to first chamber 302.

ペデスタル３０４は、膜が処理される基板３１４を支持する。ペデスタル３０４は、第１のチャンバ３０２内に位置付けられる又は位置付け可能である。いくつかの実施態様では、基板３１４は、ペデスタルの平坦な上面に直接位置する。いくつかの実施態様では、基板３１４は、ペデスタルから突出するピン３３０上に位置する。 Pedestal 304 supports a substrate 314 on which the membrane is processed. Pedestal 304 is positioned or positionable within first chamber 302 . In some implementations, the substrate 314 is located directly on the flat top surface of the pedestal. In some implementations, the substrate 314 is located on pins 330 that protrude from the pedestal.

多圧処理チャンバ３００は、内壁３２０と、基部３２２と、外壁３２４とを含む。第１のチャンバ３０２は、内壁３２０及び基部３２２内の空間によって提供される。第２のチャンバ３０６は、内壁３２０内及び内壁３２０の外側、例えば内壁３２０と外壁３２４との間の空間によって提供される。 Multipressure processing chamber 300 includes an inner wall 320, a base 322, and an outer wall 324. First chamber 302 is provided by the space within inner wall 320 and base 322 . The second chamber 306 is provided by the space within and outside the inner wall 320 , for example between the inner wall 320 and the outer wall 324 .

多圧処理チャンバ３００は、図２のバルブアセンブリ２１６の機能を提供する、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間のバルブアセンブリ３１６を更に含み、例えば、第１のチャンバ３０２を第２のチャンバ３０６から分離し、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６とを流体的に連結するように操作されうる。例えば、バルブアセンブリ３１６は、内壁３２０、基部３２２、及び内壁３２０に対して基部３２２を移動させるためのアクチュエータ３２３を含む。アクチュエータ３２３は、基部３２２を駆動して、例えば、第１のチャンバ３０２を画定する内壁３２０から離れて又はこれに向かって垂直に移動するように制御されうる。第２のチャンバ３０６を外部雰囲気から密閉する一方で、基部３２２を垂直に移動可能にするために、ベローズ３２８を使用することができる。ベローズ３２８は、基部３２２の底部から、外壁３２４によって形成された第２のチャンバ３０６の床まで延びうる。 Multipressure processing chamber 300 further includes a valve assembly 316 between first chamber 302 and second chamber 306 that provides the functionality of valve assembly 216 of FIG. The first chamber 302 and the second chamber 306 may be separated from each other and operated to fluidly connect the first chamber 302 and the second chamber 306. For example, valve assembly 316 includes an inner wall 320, a base 322, and an actuator 323 for moving base 322 relative to inner wall 320. Actuator 323 may be controlled to drive base 322 to move vertically away from or toward inner wall 320 defining first chamber 302, for example. A bellows 328 may be used to seal the second chamber 306 from the external atmosphere while allowing the base 322 to move vertically. Bellows 328 may extend from the bottom of base 322 to the floor of second chamber 306 formed by outer wall 324.

バルブアセンブリ３１６が閉位置にあるとき、基部３２２は、基部３２２と内壁３２０との間にシールが形成されるように、内壁３２０に接触し、したがって、第２のチャンバ３０６が第１のチャンバ３０２から分離される。アクチュエータ３２３は、シールを形成するのに十分な力で基部３２２を内壁３２０に向かって動かすように操作される。シールは、第１のチャンバ３０２からのガスが第２のチャンバ３０６内に排気されるのを阻止する。 When the valve assembly 316 is in the closed position, the base 322 contacts the inner wall 320 such that a seal is formed between the base 322 and the inner wall 320 such that the second chamber 306 is connected to the first chamber 302. separated from Actuator 323 is operated to move base 322 toward inner wall 320 with sufficient force to form a seal. The seal prevents gas from the first chamber 302 from evacuating into the second chamber 306.

バルブアセンブリ３１６が開位置にあるとき、基部３２２が、内壁３２０から離れて間隔をあけて配置されることによって、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間でガスを伝導することができ、また、基板３１４にアクセスして別のチャンバに移送できるようにする。 When the valve assembly 316 is in the open position, the base 322 is spaced apart from the inner wall 320 to conduct gas between the first chamber 302 and the second chamber 306. and allows the substrate 314 to be accessed and transferred to another chamber.

ペデスタル３０４は、基部３２２上で支持されるので、従って、内壁３２０に対しても移動可能である。ペデスタル３０４は、基板３１４が移送ロボットによってより容易にアクセス可能になるように移動させることができる。例えば、移送ロボット１０６又は１０８（図１を参照）のアームは、外壁３２４を通って開孔３２６（例えば、スリット）を通って延びうる。バルブアセンブリ３１６が開位置にあるとき、ロボットアームは、内壁３２０と基部３２２との間の間隙を通過して、ペデスタル３０４上の基板３１４にアクセスすることができる。 Pedestal 304 is supported on base 322 and thus is also movable relative to interior wall 320. Pedestal 304 can be moved so that substrate 314 is more easily accessible by a transfer robot. For example, an arm of transfer robot 106 or 108 (see FIG. 1) may extend through outer wall 324 through an aperture 326 (eg, a slit). When the valve assembly 316 is in the open position, the robotic arm can pass through the gap between the inner wall 320 and the base 322 to access the substrate 314 on the pedestal 304.

いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ３００は、基板３１４に熱を加えるように構成された１つ又は複数の加熱要素３１８を含む。加熱要素３１８からの熱は、例えば、基板３１４がペデスタル３０４上で支持され、プロセスガス（使用される場合）が第１のチャンバ３０２に導入されたときに基板３１４をアニールするのに十分でありうる。加熱要素３１８は、抵抗性の加熱要素でありうる。１つ又は複数の加熱要素３１８は、内壁３２０によって提供される第１のチャンバ３０２の天井内といった、第１のチャンバ３０２を画定する内壁３２０内に位置付けられ（例えば、埋め込まれ）うる。加熱要素３１８は、内壁３２０を加熱するように動作可能であり、放射熱を基板３１４に到達させる。基板３１４は、内壁３２０から基板３１４への熱の伝達を改善するために、天井に近接して（例えば２～１０ｍｍ）ペデスタル３０４によって保持されうる。 In some implementations, multipressure processing chamber 300 includes one or more heating elements 318 configured to apply heat to substrate 314. Heat from heating element 318 may be sufficient to anneal substrate 314, for example, when substrate 314 is supported on pedestal 304 and process gas (if used) is introduced into first chamber 302. sell. Heating element 318 may be a resistive heating element. One or more heating elements 318 may be positioned (eg, embedded) within the interior wall 320 defining the first chamber 302, such as within the ceiling of the first chamber 302 provided by the interior wall 320. Heating element 318 is operable to heat inner wall 320 and allow radiant heat to reach substrate 314 . The substrate 314 may be held by the pedestal 304 close to the ceiling (eg, 2-10 mm) to improve heat transfer from the inner wall 320 to the substrate 314.

１つ又は複数の加熱要素３１８は、多圧処理チャンバ３００内の他の位置、例えば、天井ではなく側壁内に配置されてもよい。加熱要素３１８の一例は、個別の加熱コイルを含む。内壁に埋め込まれたヒータの代わりに又はこれに加えて、放射ヒータ、例えば赤外線ランプを第１のチャンバ３０２の外側に位置付け、内壁３２０の窓を通して赤外線を方向付けることができる。電気ワイヤは、電圧源などの電気源（図示せず）を加熱要素に接続し、１つ又は複数の加熱要素３１８をコントローラに接続することができる。 The one or more heating elements 318 may be located at other locations within the multipressure processing chamber 300, such as in the sidewalls rather than the ceiling. One example of heating element 318 includes individual heating coils. Instead of or in addition to a heater embedded in the inner wall, a radiant heater, such as an infrared lamp, can be positioned outside the first chamber 302 and direct the infrared radiation through a window in the inner wall 320. Electrical wires can connect an electrical source (not shown), such as a voltage source, to the heating element and connect one or more heating elements 318 to a controller.

コントローラは、基板３１４を処理するための動作を制御するために、真空処理システム、ガス供給システム３０７、及びバルブアセンブリ３１６に動作可能に接続される。いくつかの実施態様では、コントローラはまた、他のシステムに動作可能に接続されうる。場合によっては、図１に示されるコントローラ１２６は、多圧処理チャンバ３００のコントローラであるか又はこのコントローラを含む。 A controller is operably connected to the vacuum processing system, gas supply system 307, and valve assembly 316 to control operations for processing the substrate 314. In some implementations, the controller may also be operably connected to other systems. In some cases, controller 126 shown in FIG. 1 is or includes a controller for multipressure processing chamber 300.

基板３１４の処理において、コントローラは、真空処理システムを動作させて、第２のチャンバ３０６を低圧まで減圧し、第２のチャンバ３０６を通した基板３１４の移送に備えることができる。基板３１４が、移送ロボット、例えば、移送ロボット１０６、１０８のうちの１つによって、開孔３２６及び第２のチャンバ３０６を通って移動する一方で、第２のチャンバ３０６は、基板３１４の汚染を阻止できるように、低圧である。 In processing the substrate 314, the controller may operate the vacuum processing system to reduce the pressure in the second chamber 306 to a low pressure and prepare for transfer of the substrate 314 through the second chamber 306. While the substrate 314 is moved through the aperture 326 and the second chamber 306 by a transfer robot, e.g. Low pressure so that it can be prevented.

基板３１４は、処理のためにペデスタル３０４上に移送される。基板３１４をペデスタル３０４上に移送するために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６を操作してバルブアセンブリ３１６を開き、基板３１４が第１のチャンバ３０２内及びペデスタル３０４上に移送されうる開口を提供することができる。コントローラは、基板３１４を第１のチャンバ３０２内に運び込み、基板３１４をペデスタル３０４上に配置するために、移送ロボットを動作させることができる。 Substrate 314 is transferred onto pedestal 304 for processing. To transfer the substrate 314 onto the pedestal 304, the controller operates the valve assembly 316 to open the valve assembly 316 and provide an opening through which the substrate 314 can be transferred into the first chamber 302 and onto the pedestal 304. I can do it. The controller can operate the transfer robot to bring the substrate 314 into the first chamber 302 and position the substrate 314 on the pedestal 304.

基板３１４がペデスタル３０４上に移送された後に、コントローラは、バルブアセンブリを、低圧処理のために開くように又は高圧処理のために閉じるように動作させることができる。任意の順序の高圧処理及び低圧処理が実施されうる。いくつかの例では、基板は、低圧及び高圧処理を周期的に実行することによって処理することができる。 After the substrate 314 is transferred onto the pedestal 304, the controller can operate the valve assembly to open for low pressure processing or close for high pressure processing. Any order of high pressure and low pressure treatments may be performed. In some examples, a substrate can be processed by periodically performing low pressure and high pressure processing.

バルブアセンブリ３１６を閉じると、第１のチャンバ３０２の内部空間は、第２のチャンバ３０６の内部空間から分離される。バルブアセンブリ３１６を閉じると、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の圧力は、異なる値に設定することができる。コントローラは、第１のチャンバ３０２にプロセスガスを導入して第１のチャンバ３０２を加圧し、基板３１４を処理するために、ガス供給システム３０７を動作させることができる。プロセスガスの導入により、第１のチャンバ３０２内の圧力を例えば１バール以上に上昇させることができる。第１のチャンバ３０２内の処理は、高圧で行うことができる。実施される場合、高圧処理中に基板３１４を処理するために、プラズマ放出物は、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に導入されうる。 Closing the valve assembly 316 separates the interior space of the first chamber 302 from the interior space of the second chamber 306 . When valve assembly 316 is closed, the pressures within first chamber 302 and second chamber 306 may be set to different values. The controller can operate the gas supply system 307 to introduce a process gas into the first chamber 302 to pressurize the first chamber 302 and process the substrate 314 . By introducing the process gas, the pressure in the first chamber 302 can be increased, for example to 1 bar or more. Processing within the first chamber 302 can be performed at high pressure. If implemented, plasma emissions may be introduced from the RPS into the first chamber 302 to process the substrate 314 during high pressure processing.

コントローラは、バルブアセンブリ３１６を動作させ、バルブアセンブリ３１６を開くことによって、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６を互いに流体連結させることができる。バルブアセンブリ３１６を開くと、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の圧力は等しくなりうる。コントローラは、真空処理システムを動作させて、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６を低圧にして、基板３１４を処理することができる。第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の低圧は、例えば、１０ミリトール程度の低圧とすることができる。したがって、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６における処理は、低圧でありうる。コントローラは、真空処理システムによって排気されうる第１のチャンバ３０２内にプロセスガスを導入して基板３１４を処理するように、ガス供給システム３０７を動作させることができる。実施される場合、低圧処理中に基板３１４を処理するために、プラズマ放出物は、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に導入されうる。 The controller can operate the valve assembly 316 to open the valve assembly 316, thereby fluidly coupling the first chamber 302 and the second chamber 306 with each other. When valve assembly 316 is opened, the pressure within first chamber 302 and second chamber 306 may be equalized. The controller can operate the vacuum processing system to provide a low pressure in the first chamber 302 and the second chamber 306 to process the substrate 314. The low pressure within the first chamber 302 and the second chamber 306 may be, for example, as low as 10 mTorr. Accordingly, the processing in the first chamber 302 and the second chamber 306 may be at low pressure. The controller can operate the gas supply system 307 to introduce a process gas into the first chamber 302, which can be evacuated by a vacuum processing system, to process the substrate 314. If implemented, plasma emissions may be introduced from the RPS into the first chamber 302 to process the substrate 314 during low pressure processing.

第１のチャンバ３０２内の高圧処理の後に、コントローラは、バルブアセンブリ３１６が開く前に、第１のチャンバ３０２を減圧するために、ガス供給システム３０７の排気システムを動作させることができる。圧力は、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間の圧力差を最小限に抑えることができるように、低い圧力まで下げることができる。 After the high pressure treatment within the first chamber 302, the controller may operate the exhaust system of the gas supply system 307 to depressurize the first chamber 302 before the valve assembly 316 opens. The pressure can be reduced to a low pressure so that the pressure difference between the first chamber 302 and the second chamber 306 can be minimized.

加えて、基板を処理する間（例えば、バルブアセンブリ３１６を開閉し、及び／又は高圧又は低圧で）、コントローラは、異なる処理の間、同じ又は異なる温度で加熱要素３１８を動作させることができる。更に、コントローラは、任意の処理（例えば、高圧処理又は低圧処理）中に任意の適切なガスを流すようにガス供給システム３０７を動作させることができる。 Additionally, while processing a substrate (e.g., opening and closing valve assembly 316 and/or at high or low pressure), the controller can operate heating element 318 at the same or different temperatures during different processes. Further, the controller can operate the gas supply system 307 to flow any suitable gas during any process (eg, high pressure process or low pressure process).

多圧処理チャンバ３００内の基板３１４の処理が完了すると、基板３１４は、移送ロボットを使用して、第１のチャンバ３０２から取り外されうる。第１のチャンバ３０２からの基板３１４の移送の準備のために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６が開く前に、適宜、第１のチャンバ３０２を減圧するために、ガス供給システム３０７の排気システムを動作させることができる。特に、基板３１４が第１のチャンバ３０２から移送される前に、第１のチャンバ３０２からプロセスガスを排気して、第１のチャンバ３０２内の圧力を低下させることができる。 Once processing of the substrate 314 within the multipressure processing chamber 300 is complete, the substrate 314 may be removed from the first chamber 302 using a transfer robot. In preparation for transfer of the substrate 314 from the first chamber 302, the controller operates the exhaust system of the gas supply system 307 to depressurize the first chamber 302, as appropriate, before the valve assembly 316 opens. can be done. In particular, the process gas may be evacuated from the first chamber 302 to reduce the pressure within the first chamber 302 before the substrate 314 is transferred from the first chamber 302.

基板３１４が第１のチャンバ３０２から移送できるようにするために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６を開くことができる。バルブアセンブリ３１６が開くと、基板３１４が移動して第２のチャンバ３０６内にかつ開孔３２６を通って移送される開口が提供される。特に、開いたバルブアセンブリ３１６は、基板３１４を第２のチャンバ３０６に、例えば第２のチャンバ３０６の低圧環境に、直接移送できるようにする。次に、コントローラは、移送ロボットを動作させ、基板３１４を処理システムの別のチャンバ、例えば処理システム１００に移送することができる。例えば、基板３１４は、更なる処理のために適切な処理チャンバに、又は処理システムから基板を取り外すためにロードロックチャンバに移送される。 To allow the substrate 314 to be transferred from the first chamber 302, the controller can open the valve assembly 316. When valve assembly 316 opens, it provides an opening through which substrate 314 is moved and transferred into second chamber 306 and through aperture 326 . In particular, open valve assembly 316 allows substrate 314 to be transferred directly to second chamber 306, eg, to the low pressure environment of second chamber 306. The controller can then operate the transfer robot to transfer the substrate 314 to another chamber of the processing system, such as processing system 100. For example, the substrate 314 is transferred to a suitable processing chamber for further processing or to a load lock chamber to remove the substrate from the processing system.

図４を参照すると、別の例において、多圧処理チャンバ４００は、第１のチャンバ４０２と、ペデスタル４０４と、第２のチャンバ４０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。第１のチャンバ４０２は、第２のチャンバ４０６内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ４０６は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、第１のチャンバ４０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ４０２及び第２のチャンバ４０６は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。多圧処理チャンバ４００は、図３に関して説明した多圧処理チャンバ３００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様も図４の例に適用可能である。 Referring to FIG. 4, in another example, a multipressure processing chamber 400 includes a first chamber 402, a pedestal 404, a second chamber 406, and a controller (not shown). The first chamber 402 is disposed within a second chamber 406 and may be considered an inner chamber, and the second chamber 406 may be considered an outer chamber. Additionally, first chamber 402 can be configured to enable high pressure processing and may further be considered a high pressure chamber. The first chamber 402 and the second chamber 406 may optionally be fluidly connected together and configured to allow low pressure processing. Multi-pressure processing chamber 400 is similar to multi-pressure processing chamber 300 described with respect to FIG. 3, and various options and implementations are also applicable to the example of FIG. 4, unless otherwise specified.

例えば、多圧処理チャンバ４００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ４００を使用して処理される基板４１４に対する低圧及び高圧環境を維持するために、同様の方法で操作される。第２のチャンバ４０６は、内壁４２０と外壁４２４との間の空間によって画定することができる。加えて、基板４１４はまた、第１のチャンバ４０２内で処理するためにペデスタル４０４上で支持可能である。ここでも、基板４１４は、ペデスタル４０４上に直接位置することができ、又はペデスタルを通って延びるリフトピン４３０上に位置することができる。 For example, the gas supply system and vacuum processing system of multi-pressure processing chamber 400 are operated in a similar manner to maintain a low-pressure and high-pressure environment for substrates 414 being processed using multi-pressure processing chamber 400. Second chamber 406 may be defined by the space between inner wall 420 and outer wall 424. Additionally, a substrate 414 can also be supported on pedestal 404 for processing within first chamber 402. Again, the substrate 414 can be located directly on the pedestal 404 or can be located on lift pins 430 that extend through the pedestal.

この多圧処理チャンバ４００は、図３の多圧処理チャンバ３００と若干異なる点がある。まず、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０は、第１のチャンバ４０２を画定する基部４２２に対して移動可能ではない。したがって、ペデスタル４０４は、内壁４２０及び基部４２２に対して固定される。いくつかの例では、ペデスタル４０４は、第１のチャンバ４０２を画定する基部４２２に固定される。 This multi-pressure processing chamber 400 is slightly different from the multi-pressure processing chamber 300 in FIG. 3 . First, the inner wall 420 that defines the first chamber 402 is not movable relative to the base 422 that defines the first chamber 402 . Pedestal 404 is thus fixed relative to inner wall 420 and base 422. In some examples, pedestal 404 is secured to base 422 that defines first chamber 402.

図３の例の１つ又は複数の加熱要素３１８の場合のように、第１のチャンバ４０２の内壁４２０に配置されるのではなく、図４に示される例の１つ又は複数の加熱要素４１８は、ペデスタル４０４内に配置される。したがって、基板４１４は、ペデスタル４０４との接触を通して加熱されうる。 Rather than being located on the inner wall 420 of the first chamber 402, as in the case of the one or more heating elements 318 of the example of FIG. is located within pedestal 404. Thus, substrate 414 may be heated through contact with pedestal 404.

多圧処理チャンバ４００は、図３のバルブアセンブリ３１６と同様に、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離する、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間のバルブアセンブリ４１６を更に含む。しかし、バルブアセンブリ３１６とは対照的に、バルブアセンブリ４１６は、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０及び基部４２２によって形成されるのではなく、むしろ、第１のチャンバ４０２の内壁４２０に対して移動可能な１つ又は複数の構成要素を有するアームアセンブリ４２５を含む。 Multipressure processing chamber 400 includes a valve assembly 416 between first chamber 402 and second chamber 406 that separates first chamber 402 from second chamber 406, similar to valve assembly 316 of FIG. further including. However, in contrast to valve assembly 316 , valve assembly 416 is not formed by inner wall 420 and base 422 that define first chamber 402 , but rather is formed relative to inner wall 420 of first chamber 402 . Includes an arm assembly 425 having one or more movable components.

特に、バルブアセンブリ４１６は、アームアセンブリ４２５と、第１のチャンバ４０２及び第２のチャンバ４０６を分離して流体接続するように構成されたバルブドア４２３とを含む。開孔４２３ａは、内壁４２０を通り、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間にある。アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂが、内壁４２０を通して開孔４２３ａ内に位置付けられる一方で、バルブドア４２３は、第１のチャンバ４０２内に位置付けられる。バルドア４２３は、アームアセンブリ４２５の残りの部分から遠位の位置でアーム４２５ｂに接続される。図示されたように、アーム４２５ｂは、更に、外壁４２４を通って、開孔４２６を通って延び、アームアセンブリ４２５の残りの部分は、第２のチャンバ４０６の外側に位置付けられる。アームアセンブリ４２５は、また第２のチャンバ４０６の外側に位置付けられているアームアセンブリ４２５の駆動軸４２５ａに接続されているアクチュエータ４２８によって駆動される。アクチュエータ４２８によって駆動される駆動軸４２５ａの動きは、アームアセンブリ４２５によってアーム４２５ｂの動きに変換される。他の例では、アームアセンブリ４２５（例えば、駆動軸４２５ａを含む）及びアクチュエータ４２８は、第２のチャンバ４０６内に位置付けられうる。 In particular, valve assembly 416 includes an arm assembly 425 and a valve door 423 configured to separate and fluidly connect first chamber 402 and second chamber 406. Aperture 423a passes through inner wall 420 and is between first chamber 402 and second chamber 406. Arm 425b of arm assembly 425 is positioned within aperture 423a through inner wall 420, while valve door 423 is positioned within first chamber 402. Bald door 423 is connected to arm 425b at a location distal from the remainder of arm assembly 425. As shown, arm 425b further extends through outer wall 424 and through aperture 426, with the remainder of arm assembly 425 positioned outside second chamber 406. Arm assembly 425 is driven by an actuator 428 that is connected to a drive shaft 425a of arm assembly 425 that is also located outside of second chamber 406. Movement of drive shaft 425a driven by actuator 428 is converted by arm assembly 425 into movement of arm 425b. In other examples, arm assembly 425 (eg, including drive shaft 425a) and actuator 428 may be positioned within second chamber 406.

アームアセンブリ４２５は、開孔４２３ａを通って延び、内壁４２０に対して移動可能であるため、バルブドア４２３は、内壁４２０とシールを形成する位置まで移動可能である。アクチュエータ４２８は、アームアセンブリ４２５の駆動軸４２５ａを駆動し、これにより、駆動軸４２５ａの駆動を、内壁４２０に対するアーム４２５ｂの動きに、かつ開孔４２３ａが内壁４２０を通って延びる一般的な方向に変換する。この方向へのアーム４２５ｂの動きは、（例えば、アーム４２５ｂが後退した場合に）バルブドア４２３を内壁４２０に係合させることによって、内壁４２０とシールを形成し、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離しうる。そして、（例えば、アーム４２５ｂが延長される場合に）バルブドア４２３を内壁４２０から変位させることによって、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６とを流体接続させうる。特に、バルブドア４２３は、内壁４２０の隣接する内面に実質的に平行に延びるアーム４２５ｂからのフランジでありうるか、又はそのフランジを含むみうる。 Arm assembly 425 extends through aperture 423a and is movable relative to inner wall 420 such that valve door 423 is movable to a position forming a seal with inner wall 420. Actuator 428 drives drive shaft 425a of arm assembly 425, thereby directing drive shaft 425a to movement of arm 425b relative to inner wall 420 and in the general direction that aperture 423a extends through inner wall 420. Convert. Movement of arm 425b in this direction causes valve door 423 to form a seal with inner wall 420 by engaging valve door 423 with inner wall 420 (e.g., when arm 425b is retracted), moving first chamber 402 into second chamber. It can be separated from chamber 406. Displacing the valve door 423 from the inner wall 420 (eg, when the arm 425b is extended) may then fluidly connect the first chamber 402 and the second chamber 406. In particular, valve door 423 may be or include a flange from arm 425b extending substantially parallel to an adjacent inner surface of inner wall 420.

バルブアセンブリ３１６のように、バルブアセンブリ４１６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。バルブアセンブリ４１６が閉位置にあるとき、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３が開孔４２３ａを覆い、内壁４２０のうちの１つに接触するように、側方に後退し、それによって、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離するためのシールを形成する。特に、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３（例えば、フランジ）を、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０の内面に接触させる。 Like valve assembly 316, valve assembly 416 is movable between open and closed positions. When the valve assembly 416 is in the closed position, the arm 425b of the arm assembly 425 is retracted laterally such that the valve door 423 covers the aperture 423a and contacts one of the inner walls 420, thereby causing the second A seal is formed to separate one chamber 402 from a second chamber 406. In particular, arm 425b of arm assembly 425 contacts valve door 423 (eg, a flange) with an inner surface of interior wall 420 defining first chamber 402.

バルブアセンブリ４１６が開位置にあるとき、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３が内壁４２０、例えば内壁４２０の内面から側方に間隔を空けて配置されるように、側方に延ばされる。したがって、開孔４２３ａは、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間の流体連結を可能にする開口を提供する。 When valve assembly 416 is in the open position, arm 425b of arm assembly 425 is laterally extended such that valve door 423 is laterally spaced from inner wall 420, e.g., an inner surface of inner wall 420. Aperture 423a thus provides an opening that allows fluid connection between first chamber 402 and second chamber 406.

コントローラは、基板４１４を第１のチャンバ４０２内外に移送し、基板４１４を処理するために、多圧処理チャンバ３００のコントローラに関して記載されたプロセスに類似した方法で、多圧処理チャンバ４００を動作させることができる。このプロセスでは、バルブアセンブリ４１６を開閉するために、コントローラは、アクチュエータ４２８を動作させてアームアセンブリ４２５を駆動することができる。 The controller operates the multi-pressure processing chamber 400 in a manner similar to the process described with respect to the controller of the multi-pressure processing chamber 300 to transfer the substrate 414 into and out of the first chamber 402 and process the substrate 414. be able to. In this process, the controller may operate actuator 428 to drive arm assembly 425 to open and close valve assembly 416.

図５を参照すると、更なる例において、多圧処理チャンバ５００は、第１のチャンバ５０２と、ペデスタル５０４と、第２のチャンバ５０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。多圧処理チャンバ５００は、図４に関して説明した多圧処理チャンバ４００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様もまた、この例に適用可能である。 Referring to FIG. 5, in a further example, a multipressure processing chamber 500 includes a first chamber 502, a pedestal 504, a second chamber 506, and a controller (not shown). Multi-pressure processing chamber 500 is similar to multi-pressure processing chamber 400 described with respect to FIG. 4, and various options and implementations are also applicable to this example, unless otherwise specified.

例えば、多圧処理チャンバ５００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ５００を使用して処理される基板（図示せず）に対する低圧及び高圧環境を維持するために、類似の方法で操作される。加えて、基板はまた、第１のチャンバ５０２内での処理のために、ペデスタル５０４又はリフトピン上でも支持可能である。 For example, the gas supply system and vacuum processing system of multipressure processing chamber 500 may be configured in a similar manner to maintain a low and high pressure environment for a substrate (not shown) being processed using multipressure processing chamber 500. Be manipulated. Additionally, the substrate can also be supported on a pedestal 504 or lift pins for processing within the first chamber 502.

多圧処理チャンバ５００は、ペデスタル５０４が、第１のチャンバ５０２を画定する基部５２２ではなく、第１のチャンバ５０２を画定する天井５２１に取り付けられる点で、図４の多圧処理チャンバ４００と異なる。ペデスタル５０４と同様に、ペデスタル５０４は、壁５２０、天井５２１、及び基部５２２に対して固定される。加えて、多圧処理チャンバ５００の１つ又は複数の加熱要素５１８が、ペデスタル５０４内に配置される。基板がペデスタル５０４上で支持されるように、基板をペデスタル５０４上に位置付けるために、基板は、ペデスタル５０４のプレート間に挿入される。基板がペデスタル５０４のプレートによって画定されるスロットに挿入されるとき、１つ又は複数の加熱要素５１８が基板に均一に熱を加えることができるように、１つ又は複数の加熱要素５１８がプレートに対して配置される。 Multi-pressure processing chamber 500 differs from multi-pressure processing chamber 400 of FIG. . Like pedestal 504, pedestal 504 is fixed to wall 520, ceiling 521, and base 522. Additionally, one or more heating elements 518 of multipressure processing chamber 500 are positioned within pedestal 504. The substrate is inserted between the plates of pedestal 504 to position the substrate on pedestal 504 such that the substrate is supported on pedestal 504. When a substrate is inserted into the slot defined by the plate of pedestal 504, one or more heating elements 518 are attached to the plate so that the one or more heating elements 518 can uniformly apply heat to the substrate. placed against.

図６を参照すると、更なる例において、多圧処理チャンバ６００は、第１のチャンバ６０２と、ペデスタル６０４と、第２のチャンバ６０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。多圧処理チャンバ６００は、図４に関して説明した多圧処理チャンバ４００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様もまた、この例に適用可能である。 Referring to FIG. 6, in a further example, a multipressure processing chamber 600 includes a first chamber 602, a pedestal 604, a second chamber 606, and a controller (not shown). Multi-pressure processing chamber 600 is similar to multi-pressure processing chamber 400 described with respect to FIG. 4, and various options and implementations are also applicable to this example, unless otherwise specified.

例えば、多圧処理チャンバ６００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ６００を使用して処理される基板６１４に対する低圧及び高圧環境を維持するために、同様の方法で操作される。加えて、基板６１４はまた、第１のチャンバ６０２内で処理するためにペデスタル６０４上で支持可能である。 For example, the gas supply system and vacuum processing system of multi-pressure processing chamber 600 are operated in a similar manner to maintain a low-pressure and high-pressure environment for substrates 614 being processed using multi-pressure processing chamber 600. Additionally, a substrate 614 can also be supported on pedestal 604 for processing within first chamber 602.

多圧処理チャンバ６００のバルブアセンブリ６１６のバルブドア６２３が、内壁６２０の内面ではなく、第１のチャンバ６０２を画定する内壁６２０の外面に接触して、内壁６２０内の開孔６２３ａを覆う点で、多圧処理チャンバ６００は、図４の多圧処理チャンバ４００と異なる。バルブアセンブリ４１６と同様に、バルブアセンブリ６１６は、第１のチャンバ６０２を第２のチャンバ６０６から分離するように動作する。バルブアセンブリ６１６は、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間に配置されうる。 In that the valve door 623 of the valve assembly 616 of the multipressure processing chamber 600 contacts the outer surface of the inner wall 620 defining the first chamber 602 rather than the inner surface of the inner wall 620 and covers the aperture 623a in the inner wall 620. Multi-pressure processing chamber 600 is different from multi-pressure processing chamber 400 of FIG. Similar to valve assembly 416, valve assembly 616 operates to isolate first chamber 602 from second chamber 606. Valve assembly 616 may be disposed between first chamber 602 and second chamber 606.

バルブアセンブリ６１６は、第２のチャンバ６０６内に配置された、アームアセンブリ６２５と、バルブドア６２３とを含む。開孔６２３ａは、内壁６２０を通り、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間にある。バルブドア６２３は、第１のチャンバ６０２の外側に位置付けられる。アームアセンブリ６２５は、第１のチャンバ６０２の外側かつ第２のチャンバ６０６内に位置付けられる。アームアセンブリ６２５は、スリット６２６を貫通しない。 Valve assembly 616 includes an arm assembly 625 and a valve door 623 disposed within second chamber 606 . Aperture 623a passes through inner wall 620 and is between first chamber 602 and second chamber 606. Valve door 623 is located outside of first chamber 602. Arm assembly 625 is positioned outside of first chamber 602 and within second chamber 606 . Arm assembly 625 does not pass through slit 626.

アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が内壁６２０とシールを形成する位置に移動できるように、内壁６２０に対して移動可能である。例えば、多圧処理チャンバ６００は、アームアセンブリ６２５を駆動するように動作可能なアクチュエータ６２８を含む。アクチュエータ６２８は、アームアセンブリ６２５の駆動軸６２５ａに連結され、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂを内壁６２０に対して移動させるように駆動するように構成される。 Arm 625b of arm assembly 625 is movable relative to inner wall 620 such that valve door 623 can be moved into a position forming a seal with inner wall 620. For example, multipressure processing chamber 600 includes an actuator 628 operable to drive arm assembly 625. Actuator 628 is coupled to drive shaft 625a of arm assembly 625 and configured to drive arm 625b of arm assembly 625 to move relative to inner wall 620.

バルブアセンブリ３１６のように、バルブアセンブリ６１６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。例えば、バルブアセンブリ６１６が閉位置にあるとき、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が開孔６２３ａを覆う内壁６２０に接触するように側方に延びることによって、第１のチャンバ６０２を第２のチャンバ６０６から分離するためのシールが形成される。 Like valve assembly 316, valve assembly 616 is movable between open and closed positions. For example, when valve assembly 616 is in the closed position, arm 625b of arm assembly 625 opens first chamber 602 into second chamber by extending laterally such that valve door 623 contacts interior wall 620 covering aperture 623a. A seal is formed to separate the chamber 606 from the chamber 606 .

バルブアセンブリ６１６が開位置にあるとき、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が開孔６２３ａを覆っていない内壁６２０に接触しないように、側方に後退する。したがって、開孔６２３ａは、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間の流体連結を可能にする開口を提供する。 When valve assembly 616 is in the open position, arm 625b of arm assembly 625 is retracted laterally so that valve door 623 does not contact interior wall 620 that does not cover aperture 623a. Thus, aperture 623a provides an opening that allows fluid connection between first chamber 602 and second chamber 606.

コントローラは、多圧処理チャンバ３００のコントローラに関して記載されたプロセスと同様の方法で、多圧処理チャンバ６００を動作させることができる。このプロセスでは、バルブアセンブリ６１６を開閉するために、コントローラは、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂを駆動するためにアクチュエータ６２８を動作させることができる。 The controller may operate the multi-pressure processing chamber 600 in a manner similar to the process described with respect to the controller of the multi-pressure processing chamber 300. In this process, to open and close valve assembly 616, the controller may operate actuator 628 to drive arm 625b of arm assembly 625.

図７は、いくつかの実施例による半導体処理のための方法７００のフローチャートである。図８から図１０は、いくつかの例による、図７の方法７００の態様を示す中間半導体構造の断面図である。本明細書に記載の例は、基板上のフィン間に分離構造（例えば、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ））を形成する状況におけるものである。当業者であれば、本明細書に記載の態様の他の状況への様々な適用を容易に理解するであろうし、そのような変形例は、他の例の範囲内で企図される。 FIG. 7 is a flowchart of a method 700 for semiconductor processing, according to some embodiments. 8-10 are cross-sectional views of intermediate semiconductor structures illustrating aspects of the method 700 of FIG. 7, according to some examples. Examples described herein are in the context of forming isolation structures (eg, shallow trench isolation (STI)) between fins on a substrate. Those skilled in the art will readily appreciate various applications of the embodiments described herein to other situations, and such variations are contemplated within the scope of other examples.

図７のブロック７０２によれば、基板上のフィン上及びフィン間に流動性膜が堆積される。図８は、基板８０２上のフィン８０４上及びフィン８０４間に堆積された流動性膜８０８の断面図を示す。図８の構造を得るために、基板８０２が提供される。基板８０２は、バルク基板、半導体オンインシュレータ（ＳＯＩ）基板などの任意の適切な半導体基板でありうる。いくつかの例では、基板８０２は、バルクシリコンウエハである。基板サイズの例は、とりわけ、直径２００ｍｍ、直径３５０ｍｍ、直径４００ｍｍ、及び直径４５０ｍｍを含む。次いで、フィン８０４が基板８０２上に形成される。フィン８０４は、各フィン８０４が隣接する一対のフィーチャ（例えば、トレンチ８０６）間に画定されるように、基板８０２内に延びるトレンチ８０６などのフィーチャをエッチングすることによって形成することができる。フィーチャを形成するために、任意の適切なパターニングプロセスが実施されうる。パターニングプロセスは、フィン８０４間のターゲットピッチを達成するために、自己整合ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）、リソグラフィ‐エッチング‐リソグラフィ‐エッチング（ＬＥＬＥ）ダブルパターニングなどの、マルチパターニングプロセスを含むことができる。トレンチ８０６をエッチングするための例示的なエッチングプロセスは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどを含む。各トレンチ８０６は、高アスペクト比を有するか、又は形成することができる。アスペクト比は、トレンチ８０６の深さ８１０対トレンチ８０６の幅８１２の比でありうる。アスペクト比は、１０：１以上でありうる。いくつかの例では、拡散バリア層などの１つ又は複数の層がフィン８０４上に形成され、深さ８１０及び幅８１２は、最外層の外面から測定されうる。 According to block 702 of FIG. 7, a flowable film is deposited on and between the fins on the substrate. FIG. 8 shows a cross-sectional view of a flowable film 808 deposited on and between fins 804 on a substrate 802. To obtain the structure of FIG. 8, a substrate 802 is provided. Substrate 802 may be any suitable semiconductor substrate, such as a bulk substrate, a semiconductor-on-insulator (SOI) substrate, or the like. In some examples, substrate 802 is a bulk silicon wafer. Examples of substrate sizes include 200 mm diameter, 350 mm diameter, 400 mm diameter, and 450 mm diameter, among others. Fins 804 are then formed on substrate 802. Fins 804 may be formed by etching features, such as trenches 806, that extend into substrate 802 such that each fin 804 is defined between a pair of adjacent features (eg, trenches 806). Any suitable patterning process may be performed to form the features. The patterning process may include multiple patterning processes, such as self-aligned double patterning (SADP), lithography-etch-lithography-etch (LELE) double patterning, to achieve the target pitch between the fins 804. An exemplary etching process for etching trench 806 includes a reactive ion etching (RIE) process or the like. Each trench 806 can have or be formed with a high aspect ratio. The aspect ratio may be the ratio of the depth 810 of the trench 806 to the width 812 of the trench 806. The aspect ratio may be 10:1 or greater. In some examples, one or more layers, such as a diffusion barrier layer, may be formed on the fin 804, and the depth 810 and width 812 may be measured from the outer surface of the outermost layer.

次いで、流動性膜８０８が、トレンチ８０６内及びフィン８０４上に堆積される。流動性膜８０８は、いくつかの例では、ＦＣＶＤプロセス又はスピンオンによって堆積されうる。例えば、ＦＣＶＤプロセスでは、流動性膜８０８は、高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体でありうる。例えば、ＦＣＶＤプロセスでは、前駆体は、トリシリルアミン（Ｎ（ＳｉＨ３）３）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、及び／又はアンモニア（ＮＨ３）などの他のガスと混合されうる、Ｈ２Ｎ（ＳｉＨ３）、ＨＮ（ＳｉＨ３）２、及びＮ（ＳｉＨ３）３などのシリルアミン、シラン（ＳｉＨ４）、又は他の類似の前駆体であるか、又はこれらを含むことができる。流動性膜８０８の流動性は、流動性膜８０８が、高アスペクト比間隙（例えば、トレンチ８０６によって形成されうる）などにおいて、良好な間隙充填を提供可能にできる。 A flowable film 808 is then deposited within the trenches 806 and over the fins 804. Flowable film 808 may be deposited by an FCVD process or spin-on in some examples. For example, in an FCVD process, flowable film 808 can be a silicon-based dielectric containing a high concentration of nitrogen and/or hydrogen. For example, in an FCVD process, the precursor is mixed with other gases such as trisilylamine (N( SiH3 ) 3 ), hydrogen ( H2 ), nitrogen ( N2 ), and/or ammonia ( NH3 ). silyl amines, such as H 2 N(SiH 3 ), HN(SiH 3 ) 2 , and N(SiH 3 ) 3 , silanes (SiH 4 ), or other similar precursors. I can do it. The fluidity of flowable membrane 808 can enable flowable membrane 808 to provide good gap filling, such as in high aspect ratio gaps (eg, as may be formed by trenches 806).

ブロック７０４によれば、堆積された流動性膜８０８をその上に有する基板８０２は、次いで、処理チャンバに移送される。処理チャンバは、図２～図７に関して上述したいずれかのような、多圧処理チャンバである。例えば、本明細書の文脈の例として、ブロック７０４の処理チャンバは、図３の多圧処理チャンバ３００である。処理チャンバは、図１の処理システム１００などの処理システムに含まれ得る。 According to block 704, the substrate 802 with the deposited flowable film 808 thereon is then transferred to a processing chamber. The processing chamber is a multi-pressure processing chamber, such as any described above with respect to FIGS. 2-7. For example, in the context of this specification, the processing chamber of block 704 is multipressure processing chamber 300 of FIG. 3 . A processing chamber may be included in a processing system, such as processing system 100 of FIG.

例えば、基板８０２は、前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）によってファクトリインターフェースモジュール１３０に移送され、ファクトリインターフェースモジュール１３０において、基板８０２は、ＦＯＵＰからロードロックチャンバ１２８に移送される。後続の移送及び処理は、例えば、処理システム１００の外部の大気環境に基板８０２を曝露することなく、かつ処理システム１００の移送装置内に維持される低圧又は真空環境を破壊することなく、処理システム１００内で実行される。移送ロボット１０６は、基板８０２をロードロックチャンバ１２８から第１の移送チャンバ１０２に移送する。その後、基板８０２は、多圧処理チャンバ３００が第１の移送チャンバ１０２に連結される場合には、移送ロボット１０６によって処理チャンバ（例えば、多圧処理チャンバ３００）に移送され、又は多圧処理チャンバ３００が第２の移送チャンバ１０４に連結される場合には、移送ロボット１０６によって通過チャンバ１２４に移送され、その後、移送ロボット１０８によって通過チャンバ１２４から多圧処理チャンバ３００に移送されうる。いくつかの例では、流動性膜８０８の堆積は、処理システム内の処理チャンバにありうる。したがって、そのような例では、基板８０２は、流動性膜８０８の堆積前に処理システム１００内に移送され、その後、処理システム１００内で多圧処理チャンバ３００に移送されうる。多圧処理チャンバ３００のバルブアセンブリ３１６は開かれ、移送チャンバの移送ロボットは、上述したように、基板８０２をペデスタル３０４上に移送する。 For example, substrate 802 is transferred by a forward opening unified pod (FOUP) to factory interface module 130 where substrate 802 is transferred from the FOUP to loadlock chamber 128 . Subsequent transfer and processing may occur within the processing system, for example, without exposing the substrate 802 to an atmospheric environment external to the processing system 100 and without disrupting the low pressure or vacuum environment maintained within the transfer apparatus of the processing system 100. 100. Transfer robot 106 transfers substrate 802 from load lock chamber 128 to first transfer chamber 102 . The substrate 802 is then transferred to a processing chamber (e.g., multi-pressure processing chamber 300) by the transfer robot 106, if the multi-pressure processing chamber 300 is coupled to the first transfer chamber 102, or If 300 is coupled to the second transfer chamber 104 , it can be transferred to the transit chamber 124 by the transfer robot 106 and then transferred from the transit chamber 124 to the multipressure processing chamber 300 by the transfer robot 108 . In some examples, deposition of flowable film 808 can be in a processing chamber within a processing system. Accordingly, in such an example, substrate 802 may be transferred into processing system 100 prior to deposition of flowable film 808 and then transferred within processing system 100 to multipressure processing chamber 300. Valve assembly 316 of multipressure processing chamber 300 is opened and the transfer chamber's transfer robot transfers substrate 802 onto pedestal 304, as described above.

ブロック７０６によれば、処理は、処理チャンバ内で実行され、ブロック７０８における第１のプロセスと、それに続くブロック７１０における第２のプロセスとが含まれる。ブロック７１０における第２のプロセスは、ブロック７０８における第１のプロセスとは異なる。他の例では、追加のプロセスが処理チャンバ内で実行されてもよい。 According to block 706, processing is performed in the processing chamber, including a first process at block 708 followed by a second process at block 710. The second process at block 710 is different from the first process at block 708. In other examples, additional processes may be performed within the processing chamber.

いくつかの例では、ブロック７０８での第１のプロセスは、より多くの結合及び／又は流動性膜中でより安定する結合を形成し、ブロック７１０での第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化し、安定化された膜内でより安定した結合を更に生成しうる。したがって、ブロック７０８における第１のプロセスは、流動性膜を安定化させることを含み、ブロック７１０における第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。 In some examples, the first process at block 708 forms more bonds and/or bonds that are more stable in the flowable membrane, and the second process at block 710 forms stabilized bonds. The membrane can be densified to further create more stable bonds within the stabilized membrane. Accordingly, the first process at block 708 includes stabilizing the flowable membrane, and the second process at block 710 includes densifying the stabilized membrane.

いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセス及びブロック７１０における第２のプロセスは、同じ圧力で行われても異なる圧力で行われてもよい。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも低い圧力において行われる。いくつかの例では、ブロック７１０における第２のプロセスは、ブロック７０８における第１のプロセスが実行される処理チャンバ内の圧力よりも３桁以上（例えば、４桁以上）大きい処理チャンバ内の圧力において実行される。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも大きい圧力で行われる。例として、第１のプロセスは、１０ミリトール～１００バールの範囲の圧力で実行することができ、第２のプロセスは、１バール以上、例えば５バール以上の圧力で実行することができる。 In some examples, the first process at block 708 and the second process at block 710 may be performed at the same pressure or at different pressures. In some examples, the first process at block 708 is performed at a lower pressure than the second process at block 710. In some examples, the second process at block 710 is performed at a pressure in the processing chamber that is three or more orders of magnitude (e.g., four or more orders of magnitude) greater than the pressure in the processing chamber at which the first process at block 708 is performed. executed. In some examples, the first process at block 708 is performed at a greater pressure than the second process at block 710. By way of example, the first process can be carried out at a pressure in the range 10 millitorr to 100 bar, and the second process can be carried out at a pressure of 1 bar or more, for example 5 bar or more.

いくつかの例では、第１のプロセス及び第２のプロセスが実行される温度は等しいが、他の例では、温度は異なりうる。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、ブロック７１０における第２のプロセスの温度よりも低い。例として、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。ブロック７１０におけるプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。この温度は、ブロック７０８における第１のプロセスの温度に等しくても、それよりも低くても、又はそれよりも高くてもよい。例として、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、１００℃から３００℃の範囲内でありうる。ブロック７１０におけるプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。 In some examples, the temperatures at which the first process and the second process are performed are equal, but in other examples, the temperatures may be different. In some examples, the temperature of the first process at block 708 is lower than the temperature of the second process at block 710. By way of example, the temperature of the first process at block 708 can be in the range of 300°C to 1000°C. The temperature of the process at block 710 can be in the range of 300°C to 1000°C. This temperature may be equal to, lower than, or higher than the temperature of the first process at block 708. By way of example, the temperature of the first process at block 708 can be in the range of 100°C to 300°C. The temperature of the process at block 710 can be in the range of 300°C to 1000°C.

いくつかの例では、ブロック７０８において第１のプロセスのために流されるプロセスガス組成物（例えば、単一のガス又はガスの混合物でありうる）は、ブロック７１０において第２のプロセスのために流されるプロセスガス組成物とは異なる。第１のプロセス及び第２のプロセスの例を以下に記載する。 In some examples, the process gas composition (e.g., which can be a single gas or a mixture of gases) flowed for the first process at block 708 is flowed for the second process at block 710. process gas composition. Examples of the first process and the second process are described below.

いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、安定化プロセスであることに加えて、変換プロセスである。変換及び安定化プロセスは、流動性膜８０８を別の誘電体組成物を有するように変換する。例えば、変換プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体を酸化ケイ素に変換することができる。変換プロセスは、酸化プロセスでありうる。 In some examples, the first process at block 708 is a conversion process in addition to being a stabilization process. The conversion and stabilization process converts flowable membrane 808 to have a different dielectric composition. For example, the conversion process can convert a silicon-based dielectric containing high concentrations of nitrogen and/or hydrogen deposited by an FCVD process to silicon oxide. The conversion process can be an oxidation process.

いくつかの例では、酸化プロセスは、熱酸化プロセス又はプラズマ酸化プロセスである。熱酸化プロセスでは、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせなどの酸素含有プロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。酸素含有プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流入させることができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流入させることができ、その後、酸化プロセス中に圧力が維持される。酸素含有プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。熱酸化プロセス中に、処理チャンバ内の圧力は、１０ミリトールと１００バールとの間の圧力に維持することができる。熱酸化プロセスは、３００℃を超える温度、例えば約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実施することができる。プラズマ酸化プロセスでは、ＲＰＳにおいて、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせなどの酸素含有プロセスガスを用いてプラズマが点火される。酸素含有プラズマ放出物は、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマ酸化プロセスにおけるガスの流れ、温度、及び圧力は、熱酸化について前述したものに同様でありうる。 In some examples, the oxidation process is a thermal oxidation process or a plasma oxidation process. Thermal oxidation processes flow an oxygen-containing process gas, such as oxygen gas (O 2 ), ozone gas (O 3 ), nitrous oxide (N 2 O), nitric oxide (NO), or a combination thereof, into a processing chamber. be able to. The oxygen-containing process gas can be flowed into the processing chamber continuously or until the desired pressure is achieved and stopped, after which the pressure is maintained during the oxidation process. Ru. The flow rate of the oxygen-containing process gas can be, for example, in the range of about 5 sccm to about 200 slm. During the thermal oxidation process, the pressure within the processing chamber can be maintained at a pressure between 10 millitorr and 100 bar. Thermal oxidation processes can be carried out at temperatures in excess of 300°C, such as within the range of about 300°C to about 1000°C. Plasma oxidation processes use oxygen-containing process gases such as oxygen gas (O 2 ), ozone gas (O 3 ), nitrous oxide (N 2 O), nitric oxide (NO), or combinations thereof in RPS. Plasma is ignited. Oxygen-containing plasma effluent is flowed into the processing chamber. The RPS RF power source can have a frequency in the range of about 2 MHz to about 40 MHz (such as 13.56 MHz) and a power in the range of about 50 W to about 3000 W. Gas flows, temperatures, and pressures in the plasma oxidation process can be similar to those described above for thermal oxidation.

いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、流動性膜の組成物に著しく影響を与えない安定化プロセスである。例えば、安定化プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体の組成物を実質的に維持することができる。 In some examples, the first process at block 708 is a stabilization process that does not significantly affect the composition of the flowable membrane. For example, the stabilization process can substantially maintain the composition of a silicon-based dielectric containing high concentrations of nitrogen and/or hydrogen deposited by an FCVD process.

いくつかの例では、安定化プロセスは、熱プロセス又はプラズマプロセスである。熱プロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）などのアンモニア含有プロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。アンモニア含有プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、熱プロセス中に圧力が維持される。アンモニア含有プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。熱プロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、１０ミリトールと１００バールとの間の圧力に維持されうる。熱プロセスは、３００℃を超える温度、例えば、約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実行されうる。プラズマプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）などのアンモニア含有プロセスガスを使用して、ＲＰＳ内でプラズマが点火される。窒素含有プラズマ放出物及び／又は水素含有プラズマ放出物は、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマプロセスにおけるガスの流れ、温度、及び圧力は、プラズマなしでの安定化について前述したものに同様でありうる。 In some examples, the stabilization process is a thermal process or a plasma process. In thermal processes, an ammonia-containing process gas, such as ammonia gas ( NH3 ), can be flowed into the processing chamber. The ammonia-containing process gas can be flowed continuously into the processing chamber or until the desired pressure is achieved and stopped, after which the pressure is maintained during the thermal process. The flow rate of the ammonia-containing process gas can be, for example, in the range of about 5 sccm to about 200 slm. During the thermal process, the pressure within the processing chamber may be maintained at a pressure between 10 millitorr and 100 bar. Thermal processes can be performed at temperatures in excess of 300°C, such as within the range of about 300°C to about 1000°C. In plasma processes, a plasma is ignited within the RPS using an ammonia-containing process gas, such as ammonia gas ( NH3 ). Nitrogen-containing plasma effluent and/or hydrogen-containing plasma effluent are flowed into the processing chamber. The RPS RF power source can have a frequency in the range of about 2 MHz to about 40 MHz (such as 13.56 MHz) and a power in the range of about 50 W to about 3000 W. Gas flows, temperatures, and pressures in the plasma process may be similar to those described above for stabilization without plasma.

ブロック７０８における第１のプロセスは、バルブアセンブリ３１６が、例えば、第１のプロセスが実行される圧力に応じて、開位置又は閉位置に留まる間に、多圧処理チャンバ３００内で実行されうる。バルブアセンブリ３１６は、低圧処理のために開いたままにすることができ、又は高圧処理のために閉じることができる。酸素含有プロセスガス又はアンモニア含有プロセスガスは、ガス供給システム３０７を通して流され、真空処理システムによって第２のチャンバ３０６を通って排気することができる。加熱要素３１８は、第１のプロセス中に第１のチャンバ３０２内の温度を維持することができる。 The first process at block 708 may be performed within the multipressure processing chamber 300 while the valve assembly 316 remains in an open or closed position, depending on, for example, the pressure at which the first process is performed. Valve assembly 316 can be left open for low pressure processing or closed for high pressure processing. An oxygen-containing process gas or an ammonia-containing process gas may be flowed through a gas supply system 307 and evacuated through a second chamber 306 by a vacuum processing system. Heating element 318 can maintain the temperature within first chamber 302 during the first process.

いくつかの例では、ブロック７１０における第２のプロセスは、高密度化プロセスである。高密度化プロセスは、流動性膜８０８から安定化及び／又は変換された誘電材料の密度を増加させる。例えば、高密度化プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体から変換されたシリコン酸化物の密度を増加させることができる。高密度化プロセスは、更に、安定化された膜を別の誘電体組成物（例えば、酸化ケイ素）に変換しうる。高密度化プロセスは、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合を形成する反応を触媒することができる。高密度化プロセスは、アニールプロセスでありうる。 In some examples, the second process at block 710 is a densification process. The densification process increases the density of the stabilized and/or converted dielectric material from the flowable membrane 808. For example, a densification process can increase the density of silicon oxide converted from a silicon-based dielectric containing high concentrations of nitrogen and/or hydrogen deposited by an FCVD process. The densification process may further convert the stabilized film to another dielectric composition (eg, silicon oxide). The densification process can catalyze reactions that form Si-O-Si bonds. The densification process can be an annealing process.

いくつかの例では、アニールプロセスは、乾燥アニールプロセス又は蒸気アニールプロセスである。乾燥アニールプロセスは、３００℃を超える温度、例えば約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実行することができる。乾燥アニールプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）等のプロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、乾燥アニールプロセス中に圧力が維持される。プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。乾燥アニールプロセスは、加えて、プロセスガスが亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）及び／又は一酸化窒素（ＮＯ）などの酸素含有ガスを含む場合に、膜を更に変換するための酸化プロセスでありうる。乾燥アニールプロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、約１バールなど（約１バール以上、又はより具体的には約５バール以上など）の高圧に維持することができる。 In some examples, the annealing process is a dry anneal process or a steam anneal process. The dry anneal process can be performed at temperatures in excess of 300°C, such as within a range of about 300°C to about 1000°C. In a dry anneal process, process gases such as ammonia gas (NH 3 ), nitrous oxide (N 2 O), nitric oxide (NO), etc. can be flowed into the processing chamber. The process gas can be flowed continuously into the processing chamber or until the desired pressure is achieved and stopped, after which the pressure is maintained during the dry anneal process. The process gas flow rate can be in the range of about 5 sccm to about 200 slm, for example. The dry anneal process can additionally be an oxidation process to further convert the film when the process gas includes oxygen-containing gases such as nitrous oxide ( N2O ) and/or nitric oxide (NO). . During the dry anneal process, the pressure within the processing chamber may be maintained at a high pressure, such as about 1 bar (such as about 1 bar or more, or more specifically about 5 bar or more).

蒸気アニールプロセスは、３００℃を超える温度、例えば、約３５０℃～約１０００℃の範囲内で、実行することができる。蒸気アニールプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせのような、別のプロセスガスの有無にかかわらず、蒸気（Ｈ２Ｏ）を処理チャンバ内に流すことができる。プロセスガスの有無にかかわらず、蒸気は、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、蒸気アニールプロセス中に圧力が維持される。プロセスガスの有無にかかわらず、蒸気の流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内にありうる。蒸気アニールプロセスは、加えて、膜を更に変換するための酸化プロセスでありうる。蒸気アニールプロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、約１バールなど（約１バール以上、又はより具体的には約５バール以上など）の高圧に維持することができる。 The steam anneal process can be performed at temperatures in excess of 300°C, such as within the range of about 350°C to about 1000°C. In a steam annealing process , steam ( H 2 O) can be flowed into the processing chamber. Steam, with or without process gas, can flow continuously into the processing chamber or can flow into the processing chamber until the desired pressure is achieved and stopped, then during the steam annealing process. Pressure is maintained. The flow rate of steam, with or without process gas, can range from about 5 sccm to about 200 slm, for example. The steam anneal process can additionally be an oxidation process to further transform the film. During the steam anneal process, the pressure within the processing chamber may be maintained at an elevated pressure, such as about 1 bar (such as about 1 bar or more, or more specifically about 5 bar or more).

ブロック７１０における第２のプロセスは、バルブアセンブリ３１６が、例えば、第１のプロセスが実行される圧力に応じて、開位置又は閉位置にある間に、多圧処理チャンバ３００内で実行されうる。プロセスガス（例えば、蒸気を含む）は、ガス供給システム３０７を通って流れ、このガス供給システム３０７は、高圧を確立し維持することができる。加熱要素３１８は、第２のプロセス中に第１のチャンバ３０２内の温度を維持することができる。 The second process at block 710 may be performed within multipressure processing chamber 300 while valve assembly 316 is in an open or closed position, depending on, for example, the pressure at which the first process is performed. Process gases (eg, including steam) flow through a gas supply system 307 that can establish and maintain high pressure. Heating element 318 can maintain the temperature within first chamber 302 during the second process.

更なる例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、安定化プロセスに加えて変換プロセスである。変換及び安定化プロセスは、流動性膜８０８を、上記のような別の誘電体組成物を有するように変換する。変換プロセスは、酸化プロセスでありうる。いくつかの例では、酸化プロセスは、蒸気酸化プロセス又はプラズマ酸化プロセスである。蒸気酸化プロセスでは、蒸気（Ｈ２Ｏ）を処理チャンバ内に流すことができる。蒸気は、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、蒸気酸化プロセス中に圧力が維持される。蒸気の流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。蒸気酸化プロセス中に、処理チャンバ内の圧力は、５バール未満の圧力に維持することができる。蒸気酸化中の圧力は、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも低い。蒸気プロセスは、１００℃を超える温度、例えば約１００℃～約３００℃の範囲内で、実行することができる。蒸気酸化中の温度は、ブロック７１０における第２のプロセスの温度未満である。プラズマ酸化プロセスでは、蒸気（Ｈ２Ｏ）を用いてＲＰＳ中でプラズマを点火する。酸素含有プラズマ放出物及び／又は水素含有プラズマ放出物が、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマ酸化プロセスにおける蒸気の流れ、温度、及び圧力は、蒸気酸化について前述したものに同様でありうる。 In a further example, the first process at block 708 is a conversion process in addition to a stabilization process. The conversion and stabilization process converts flowable membrane 808 to have another dielectric composition as described above. The conversion process can be an oxidation process. In some examples, the oxidation process is a steam oxidation process or a plasma oxidation process. In a steam oxidation process, steam (H 2 O) can be flowed into a processing chamber. Steam can flow into the processing chamber continuously or until the desired pressure is achieved and stopped, after which the pressure is maintained during the steam oxidation process. The steam flow rate can be, for example, in the range of about 5 sccm to about 200 slm. During the steam oxidation process, the pressure within the processing chamber can be maintained at a pressure of less than 5 bar. The pressure during steam oxidation is lower than the pressure of the second process at block 710. Steam processes can be carried out at temperatures in excess of 100°C, such as within the range of about 100°C to about 300°C. The temperature during steam oxidation is less than the temperature of the second process at block 710. In the plasma oxidation process, steam (H 2 O) is used to ignite the plasma in the RPS. Oxygen-containing plasma effluents and/or hydrogen-containing plasma effluents are flowed into the processing chamber. The RPS RF power source can have a frequency in the range of about 2 MHz to about 40 MHz (such as 13.56 MHz) and a power in the range of about 50 W to about 3000 W. Steam flows, temperatures, and pressures in the plasma oxidation process can be similar to those described above for steam oxidation.

以下の表１は、いくつかの例によるプロセスの異なる組み合わせをまとめたものである。例は、表１のそれぞれの行内に含まれる。異なる組み合わせを実施することができる。第１及び第２のプロセスを繰り返すことなどによって、追加のプロセスを実行することができる。

Figure 0007433457000001
Table 1 below summarizes different combinations of processes according to some examples. Examples are included within each row of Table 1. Different combinations can be implemented. Additional processes can be performed, such as by repeating the first and second processes.
Figure 0007433457000001

図９は、基板８０２上のフィン８０４上及びフィン８０４間の変換され高密度化された膜８１４（流動性膜８０８から変換された）の断面図を示す。いくつかの例では、流動性膜８０８は、高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体から、高密度化された二酸化ケイ素に変換される。このような例では、変換され高密度化された膜８１４は、高密度化された酸化ケイ素であり、元々堆積された流動性膜８０８とは異なる材料組成物である。 FIG. 9 shows a cross-sectional view of a converted densified membrane 814 (converted from flowable membrane 808) on and between fins 804 on substrate 802. In some examples, flowable membrane 808 is converted from a silicon-based dielectric containing high concentrations of nitrogen and/or hydrogen to densified silicon dioxide. In such an example, the converted densified film 814 is densified silicon oxide and is of a different material composition than the originally deposited flowable film 808.

図７のブロック７１２によれば、ブロック７０６で処理された膜がエッチングされる。いくつかの例では、ブロック７０６の処理の後に、基板８０２は、処理チャンバが連結される移送チャンバの移送ロボットによって処理チャンバから取り外される。例えば、基板８０２は、上述のように、多圧処理チャンバ３００の第１のチャンバ３０２から取り外すことができる。基板８０２は、処理システム１００内の別の処理チャンバに、又は別の処理システムの処理チャンバに移送することができる。エッチングは、任意の適切なエッチングプロセスによって行うことができる。いくつかの例では、エッチングプロセスは湿式エッチングであるが、ドライエッチングが実施されてもよい。更に、湿式エッチングは、希フッ化水素酸（ｄＨＦ）を使用することができ、これは、酸化ケイ素に対して選択的でありうる。いくつかの例では、変換され高密度化された酸化ケイ素膜をエッチングするために、１００：１のｄＨＦ溶液が実施された。ブロック７０６のエッチングのエッチング速度は、より均一かつより低くすることができ、上記のように、より容易に制御することができる。 According to block 712 of FIG. 7, the film processed at block 706 is etched. In some examples, after processing at block 706, the substrate 802 is removed from the processing chamber by a transfer robot of the transfer chamber to which the processing chamber is coupled. For example, substrate 802 can be removed from first chamber 302 of multipressure processing chamber 300, as described above. Substrate 802 may be transferred to another processing chamber within processing system 100 or to a processing chamber of another processing system. Etching can be performed by any suitable etching process. In some examples, the etching process is a wet etch, although a dry etch may also be performed. Additionally, wet etching can use dilute hydrofluoric acid (dHF), which can be selective to silicon oxide. In some examples, a 100:1 dHF solution was implemented to etch the converted and densified silicon oxide film. The etch rate of the block 706 etch can be more uniform and lower, and can be more easily controlled as described above.

図１０は、例えば、変換及び高密度化された膜８１４をエッチングした後に、基板８０２上のフィン８０４間のトレンチ８０６において、変換及び高密度化された膜８１４で共に形成された分離構造（例えば、ＳＴＩ）の断面図を示す。エッチングプロセスの結果として、フィン８０４は、隣接する分離構造間から突出する。分離構造の上面（例えば、変換及び高密度化された膜８１４の上面）は、フィン８０４の上面から任意の深さまで窪みうる。図１０の図は、単なる例である。 FIG. 10 shows isolation structures (e.g., , STI) is shown. As a result of the etching process, fins 804 protrude from between adjacent isolation structures. The top surface of the separation structure (eg, the top surface of converted and densified membrane 814) may be recessed to any depth from the top surface of fin 804. The diagram in FIG. 10 is merely an example.

フィン８０４は、その間に分離構造を有し、その後、任意の適切なデバイス構造を形成するために使用することができる。例えば、フィン８０４は、ＦｉｎＦＥＴを形成するために使用することができる。ゲート構造は、フィン８０４上及び長手方向に直角に形成することができる。ゲート構造は、フィンの表面に沿ったゲート誘電体（例えば、高誘電率ゲート誘電体）と、ゲート誘電体上の１つ又は複数の仕事関数調整層と、１つ又は複数の仕事関数調整層上の金属充填物（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｌ）とを含むことができる。ゲート構造は、ゲート構造の下にあるそれぞれのフィン８０４内のチャネル領域を画定することができる。ソース／ドレイン領域（例えば、エピタキシャルソース／ドレイン領域）は、チャネル領域の対向する両側のフィンに形成することができる。ゲート構造、チャネル領域、及びソース／ドレイン領域は、まとまりＦｉｎＦＥＴを形成することができる。 The fins 804 have isolation structures therebetween and can then be used to form any suitable device structure. For example, fin 804 can be used to form a FinFET. The gate structure can be formed on the fin 804 and at right angles to the longitudinal direction. The gate structure includes a gate dielectric (e.g., a high-k gate dielectric) along the surface of the fin, one or more work function tuning layers on the gate dielectric, and one or more work function tuning layers. and a metal fill on top. The gate structure can define a channel region within each fin 804 underlying the gate structure. Source/drain regions (eg, epitaxial source/drain regions) can be formed in the fins on opposite sides of the channel region. The gate structure, channel region, and source/drain region can collectively form a FinFET.

上記は、本開示の様々な例を対象とするが、他の例及び更なる例が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案されてもよく、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。 Although the above is directed to various examples of the present disclosure, other and further examples may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure, which scope is defined by the claims below. determined by the range of

Claims (20)

半導体処理システムであって、
多圧処理チャンバと、
プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラと
を備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で１０ミリトールと１バールとの間で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含み、前記第１のプロセスが、熱酸化プロセス、プラズマ酸化プロセス、蒸気酸化プロセス、安定化熱プロセス、又は安定化プラズマプロセスである、第１のプロセスを制御することと、
前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で１バール以上で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含み、前記第２のプロセスが、アニールプロセスである、第２のプロセスを制御することと
を実行させる命令を記憶する、半導体処理システム。 A semiconductor processing system,
a multipressure processing chamber;
a system controller comprising a processor and a memory, the memory, when executed by the processor, causing the system controller to:
controlling a first process carried out on a substrate having a film deposited by a flowable process between 10 mTorr and 1 bar in the multi-pressure processing chamber, the first process comprising: , stabilizing the bonds within the film to form a stabilized film , wherein the first process is a thermal oxidation process, a plasma oxidation process, a steam oxidation process, a stabilizing thermal process, or controlling a first process that is a stabilized plasma process ;
controlling a second process performed on the substrate having the film in the multi-pressure processing chamber at a pressure of 1 bar or more , the second process forming the stabilized film at a high density; and controlling a second process, the second process being an annealing process . 半導体処理システムであって、
多圧処理チャンバと、
プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラと
を備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを制御することと、
前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを制御することと
を実行させる命令を記憶し、
前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、
半導体処理システム。 A semiconductor processing system,
a multipressure processing chamber;
a system controller comprising a processor and memory;
and the memory, when executed by the processor, causes the system controller to:
controlling in the multipressure processing chamber a first process performed on a substrate having a film deposited by a flowable process, the first process forming a stabilized film; controlling a first process comprising stabilizing bonds within the membrane for the purpose of
controlling a second process performed on the substrate having the film in the multipressure processing chamber, the second process densifying the stabilized film; controlling a second process comprising;
memorize instructions to execute
the first process is carried out at a first pressure;
the second process is carried out at a second pressure greater than the first pressure ;
Semiconductor processing system. 前記第１のプロセスが、第１のプロセスガス組成物を流すことを含んで実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。 the first process is carried out including flowing a first process gas composition;
2. The semiconductor processing system of claim 1, wherein the second process is performed including flowing a second process gas composition different from the first process gas composition. 半導体処理システムであって、
多圧処理チャンバと、
プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラと
を備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを制御することと、
前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを制御することと
を実行させる命令を記憶し、
前記第１のプロセスが、第１の温度で実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、
半導体処理システム。 A semiconductor processing system,
a multipressure processing chamber;
a system controller comprising a processor and memory;
and the memory, when executed by the processor, causes the system controller to:
controlling in the multipressure processing chamber a first process performed on a substrate having a film deposited by a flowable process, the first process forming a stabilized film; controlling a first process comprising stabilizing bonds within the membrane for the purpose of
controlling a second process performed on the substrate having the film in the multipressure processing chamber, the second process densifying the stabilized film; controlling a second process comprising;
memorize instructions to execute
the first process is performed at a first temperature;
the second process is performed at a second temperature higher than the first temperature ;
Semiconductor processing system. 前記第１のプロセスが、前記膜を異なる組成物に変換することを更に含む、請求項１に記載の半導体処理システム。 2. The semiconductor processing system of claim 1, wherein the first process further comprises converting the film to a different composition. 前記第１のプロセスが、酸素、オゾン、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。 the first process is carried out including flowing a first process gas comprising oxygen, ozone, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof;
2. The semiconductor processing system of claim 1, wherein the second process is performed including flowing a second process gas comprising steam, ammonia, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof. 前記第１のプロセスが、アンモニアを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。 the first process is carried out including flowing a first process gas comprising ammonia;
2. The semiconductor processing system of claim 1, wherein the second process is performed including flowing a second process gas comprising steam, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof. 半導体処理システムであって、
多圧処理チャンバと、
プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラと
を備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを制御することと、
前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを制御することと
を実行させる命令を記憶し、
前記第１のプロセスが、蒸気を含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ第１の圧力及び第１の温度で実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ前記第１の圧力よりも高い第２の圧力及び前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、
半導体処理システム。 A semiconductor processing system,
a multipressure processing chamber;
a system controller comprising a processor and memory;
and the memory, when executed by the processor, causes the system controller to:
controlling in the multipressure processing chamber a first process performed on a substrate having a film deposited by a flowable process, the first process forming a stabilized film; controlling a first process comprising stabilizing bonds within the membrane for the purpose of
controlling a second process performed on the substrate having the film in the multipressure processing chamber, the second process densifying the stabilized film; controlling a second process comprising;
memorize instructions to execute
the first process is carried out including flowing a first process gas comprising steam and carried out at a first pressure and a first temperature;
The second process is carried out including flowing a second process gas comprising steam, ammonia, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof, and a second process gas that is higher than the first pressure. and a second temperature higher than the first temperature .
Semiconductor processing system. 半導体処理システムであって、
多圧処理チャンバと、
プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラであって、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを制御することと、
前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記多圧処理チャンバ内で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを制御することと
を実行させる命令を記憶する、システムコントローラと、
前記多圧処理チャンバに流体連結された遠隔プラズマ源と、
を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、前記第１のプロセス、前記第２のプロセス、又は前記第１のプロセスと前記第２のプロセスとの両方の間に、前記遠隔プラズマ源内のプラズマを点火させる、
半導体処理システム。 A semiconductor processing system,
a multipressure processing chamber;
A system controller comprising a processor and a memory, wherein the memory, when executed by the processor, causes the system controller to:
controlling in the multipressure processing chamber a first process performed on a substrate having a film deposited by a flowable process, the first process forming a stabilized film; controlling a first process comprising stabilizing bonds within the membrane for the purpose of
controlling a second process performed on the substrate having the film in the multipressure processing chamber, the second process densifying the stabilized film; controlling a second process comprising;
a system controller that stores instructions for executing the
a remote plasma source fluidly coupled to the multipressure processing chamber ;
Equipped with
The instructions, when executed by the processor, cause the system controller to transmit the remote information between the first process, the second process, or both the first process and the second process. igniting the plasma within the plasma source ;
Semiconductor processing system. 半導体処理のための方法であって、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板を多圧処理チャンバ内に移送することと、
前記多圧処理チャンバ内で、１０ミリトールと１バールとの間で、前記基板上の前記膜上において、第１のプロセスを実行することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含み、前記第１のプロセスが、熱酸化プロセス、プラズマ酸化プロセス、蒸気酸化プロセス、安定化熱プロセス、又は安定化プラズマプロセスである、第１のプロセスを実行することと、
前記多圧処理チャンバ内で、１バール以上で、前記基板上の前記膜上において、第２のプロセスを実行することであって、前記第２のプロセスが前記安定化された膜を高密度化することを含み、前記第２のプロセスが、アニールプロセスである、第２のプロセスを実行することと
を含む、方法。 A method for semiconductor processing, the method comprising:
transferring a substrate having a film deposited by a flowable process into a multi-pressure processing chamber;
performing a first process on the film on the substrate at between 10 mTorr and 1 bar in the multipressure processing chamber, the first process being stabilized; stabilizing bonds within the film to form a film , the first process comprising a thermal oxidation process, a plasma oxidation process, a steam oxidation process, a stabilized thermal process, or a stabilized plasma process. executing a first process,
performing a second process on the film on the substrate in the multipressure processing chamber at 1 bar or more , the second process densifying the stabilized film; and performing a second process, the second process being an annealing process . 半導体処理のための方法であって、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板を多圧処理チャンバ内に移送することと、
前記多圧処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第１のプロセスを実行することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを実行することと、
前記多圧処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第２のプロセスを実行することであって、前記第２のプロセスが前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを実行することと
を含み、
前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、
方法。 A method for semiconductor processing, the method comprising:
transferring a substrate having a film deposited by a flowable process into a multi-pressure processing chamber;
performing a first process on the film on the substrate in the multipressure processing chamber, the first process comprising: forming a stabilized film on the film; performing a first process comprising stabilizing the bond of;
performing a second process on the film on the substrate in the multipressure processing chamber, the second process comprising densifying the stabilized film; executing the second process and
including;
the first process is carried out at a first pressure;
the second process is carried out at a second pressure greater than the first pressure ;
Method. 前記第１のプロセスを実行することが、第１のプロセスガス組成物を流すことを含み、
前記第２のプロセスを実行することが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことを含む、請求項１０に記載の方法。 performing the first process includes flowing a first process gas composition;
11. The method of claim 10, wherein performing the second process includes flowing a second process gas composition different from the first process gas composition. 前記第１のプロセスを実行することが、前記膜を異なる組成物に変換すること含む、請求項１０に記載の方法。 11. The method of claim 10, wherein performing the first process includes converting the membrane into a different composition. 前記第１のプロセスが、酸素、オゾン、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１０に記載の方法。 the first process is carried out including flowing a first process gas comprising oxygen, ozone, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof;
11. The method of claim 10, wherein the second process is performed including flowing a second process gas comprising steam, ammonia, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof. 前記第１のプロセスが、アンモニアを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１０に記載の方法。 the first process is carried out including flowing a first process gas comprising ammonia;
11. The method of claim 10, wherein the second process is performed including flowing a second process gas comprising steam, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof. 半導体処理のための方法であって、
流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板を多圧処理チャンバ内に移送することと、
前記多圧処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第１のプロセスを実行することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを実行することと、
前記多圧処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第２のプロセスを実行することであって、前記第２のプロセスが前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを実行することと
を含み、
前記第１のプロセスが、蒸気を含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ第１の圧力及び第１の温度で実行され、
前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ前記第１の圧力よりも高い第２の圧力及び前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、方法。 A method for semiconductor processing, the method comprising:
transferring a substrate having a film deposited by a flowable process into a multi-pressure processing chamber;
performing a first process on the film on the substrate in the multipressure processing chamber, the first process comprising: forming a stabilized film on the film; performing a first process comprising stabilizing the binding of;
performing a second process on the film on the substrate in the multipressure processing chamber, the second process comprising densifying the stabilized film; executing the second process and
including;
the first process is carried out including flowing a first process gas comprising steam and carried out at a first pressure and a first temperature;
The second process is carried out including flowing a second process gas comprising steam, ammonia, nitrous oxide, nitric oxide, or a combination thereof, and a second process gas that is higher than the first pressure. and a second temperature higher than said first temperature . 非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、
処理システムの多圧処理チャンバ内で１０ミリトールと１バールとの間で第１のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第１のプロセスが、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行され、かつ安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含み、前記第１のプロセスが、熱酸化プロセス、プラズマ酸化プロセス、蒸気酸化プロセス、安定化熱プロセス、又は安定化プラズマプロセスである、前記処理システムを制御することと、
前記多圧処理チャンバ内で１バール以上で第２のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を有する前記基板上で実行され、かつ前記安定化された膜を高密度化することを含み、前記第２のプロセスが、アニールプロセスである、前記処理システムを制御することと
を含む動作を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 a non-transitory computer-readable storage medium that, when executed by a processor, transmits information to a computer system;
controlling the processing system to carry out a first process between 10 mTorr and 1 bar in a multi-pressure processing chamber of the processing system, the first process being performed by a flowable process; performed on a substrate having a deposited film and to form a stabilized film, the first process comprises stabilizing the bonds within the film, a thermal oxidation process, a plasma controlling the processing system , which is an oxidation process, a steam oxidation process, a stabilized thermal process, or a stabilized plasma process ;
controlling the processing system to perform a second process at 1 bar or more in the multi-pressure processing chamber, wherein the second process is performed on the substrate having the stabilized film; and controlling the processing system, the second process being an annealing process, the second process being an annealing process. non-transitory computer-readable storage medium. 前記第１のプロセスが、第１のプロセスガス組成物を流すことで実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことで実行される、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 the first process is carried out by flowing a first process gas composition;
18. The non-transitory computer-readable storage medium of claim 17, wherein the second process is performed by flowing a second process gas composition different from the first process gas composition. プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、
処理システムの多圧処理チャンバ内で第１のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第１のプロセスが、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行され、かつ安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含む、前記処理システムを制御することと、
前記多圧処理チャンバ内で第２のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を有する前記基板上で実行され、かつ前記安定化された膜を高密度化することを含む、前記処理システムを制御することと
を含む動作を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、
非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 When executed by a processor, it causes a computer system to
controlling the processing system to perform a first process in a multi-pressure processing chamber of the processing system, the first process depositing a film on a substrate having a film deposited by a flowable process; controlling the processing system, including stabilizing the bonds within the membrane to form an activated and stabilized membrane;
controlling the processing system to perform a second process in the multipressure processing chamber, the second process being performed on the substrate having the stabilized film; and densifying the stabilized film.
a non-transitory computer-readable storage medium storing instructions for performing operations comprising:
the first process is carried out at a first pressure;
the second process is carried out at a second pressure greater than the first pressure ;
Non-transitory computer-readable storage medium. 前記第１のプロセスが、前記膜を異なる組成物に変換することを更に含む、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 18. The non-transitory computer-readable storage medium of claim 17, wherein the first process further comprises converting the film into a different composition.
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